Впервые применение лучевого лечения онкологических заболеваний в Семипалатинской области начато в 1960 году, первыми среди других областей республики. Данный вид лечения проводился в радио-лучевом отделении первого онкологического диспансера на 25 коек. Проводились глубокая и поверхностная рентгенотерапии на аппаратах РУМ-3, РУМ-17, внутриполостные ручные укладки с радиоактивными бусами, иглами. Гамма-терапия проводилась на аппарате ГУТ-GO-400. Заведующим отделением был Г. Болдырев. Ведущими врачами радиологами были Э.Р. Бельская, Н.П. Хвостикова, В.М. Левыкина. Они являлись практикующими врачами, а также преподавателями радиологии и онкологии в медицинском институте.
Типовое здание радиологического корпуса построено и функционировало с 1967 года, является крупнейшим в Центре ядерной медицины и онкологии г. Семей. Первоначально функционировало 3 радиологических отделения: радиогинекология , радиохирургия и отделение дистанционной терапии с радиоизотопной лабораторией. Заведующими были Колкер, Ушаков. В дальнейшем произошло объединение. Заведующим радиологической службы стал Л.Т. Арямкин.
На сегодняшний день в отделении развернуто 40 коек. Коллектив отделения имеет большой опыт проведения лучевой терапии онкологических больных, включающий медицинские и технические специальности. Здесь работают сотрудники высокой квалификации. Отделением заведует врач радиационный онколог высшей квалификационной категории Р.Т. Закирова. Заслуженное уважение населения снискали известные специалисты Т.О. Бухтиярова, С.Р. Удерина, Е.О. Сабеков, Н.Ю. Карнакова. Инженерно-радиологическую службу возглавляет М.Т. Идинов. В отделении работают молодые специалисты, прошедшие зарубежные стажировки в Европе — О.М. Токарева, А.Ж. Кабидоллина.
Отделение имеет государственную лицензию №15009280 от 20.05.2015 г. на обращение с источниками ионизирующего излучения. В отделении внедряются достижения медицинской науки в практику. Радиологическое отделение также является клинической базой курса радиологии ГМУ г. Семей, выполняются совместные научные проекты. Резиденты по специальности «Лучевая терапия» проходят учебно-производственную практику. Главной проблемой радиологического отделения было устаревшее оборудование для лучевого лечения и ветхое здание радиологического корпуса с отсутствием бытовых условий для пребывания больных. На основании Постановления Правительства РК от 31.12.2003 года №1388 «О внесении изменений и дополнений в Постановление Правительства РК от 12.12.2003 года №1260 в рамках республиканской бюджетной Программы Министерства здравоохранения», в 2004 году было начато строительство Радиологического центра. В конце 2011 года завершено строительство радиологического корпуса, стационара на 85 коек. Приобретено радиологическое оборудование: гамма-терапевтический аппарат «Тeragam К-02», «Terabalt» и рентген-симулятор «Теrasix».
В 2011 году реализовался совместный проект МАГАТЭ и Комитета по атомной энергетике РК «Совершенствование радиологической службы в Восточном Казахстане» КАЗ/6/008. Проект предусматривал содействие МАГАТЭ в оснащении Радиологического Центра передовым оборудованием, обучение специалистов в ведущих клиниках мира, проведение международных конференций и создание «Центра компетентности» на базе РОД г. Семей.
Впервые нашими специалистами налажена работа радиологического отделения ООД г. Усть-Каменогорск. Врачи-радиологи С.Р. Удерина, Р.Т. Закирова, Е.О. Сабеков, М.Т. Нургазин, а также медицинские физики М.Т. Идинов, С.М. Айткалиев, А.Д. Тусупова, Д.Т. Бидахметов, медицинские сестры А.В. Курбатова, Б.З. Жолдасова оказали практическую и теоретическую помощь при вводе в эксплуатацию высокотехнологического радиологического оборудования. Получили высокую оценку руководства Восточно-Казахстанской области. В рамках проектов в нашем отделении побывало 6 экспертов МАГАТЭ с консультативной и экспертной миссиями. Наши сотрудники прошли специализации в Литве (г. Вильнюс), Эстонии (г. Таллин), Белоруссии (г. Минск), Российской Федерации (г. Москва, г. Санкт-Петербург, г. Обнинск), Турции (г. Анкара), Австрии (г. Вена), Великобритании (г. Лондон), Германии (г.Берлин), Словении (г.Любляна).
В 2010 г приобретен современный дозиметрический комплекс «Unidos», запущен в работу современный аппарат для близкофокусной ортовольтной рентгенотерапии «Gulmay D3225». В начале 2014 г. введены в эксплуатацию аппарат «GammaMedPlus» фирмы Varian для проведения брахитерапии, оснащенный «С-дугой» фирмы GE для планирования сеансов брахитерапии, а также 16-срезовый компьютерный томограф с функцией виртуальной симуляции «OPTIMA CT580» для предлучевой подготовки.
В ноябре 2015 года установлен и успешно введен в эксплуатацию линейный ускоритель «TrueBeam iX» фирмы VARIAN. Для дозиметрического планирования лучевой терапии на данном аппарате используется современная планирующая система Eclipse (2015). Для лучшей визуализации органов, тканей и сосудов при патологии головного мозга, органов малого таза, а также для более точного планирования проводится совмещение снимков полученных на КТ симуляторе и снимков МРТ, ПЭТ КТ (Fusion). Все это позволяет проводить максимально точное лучевое лечение с минимальной лучевой нагрузкой на окружающие здоровые органы и ткани.
На данном аппарате проводятся следующие высокоспециализированные методики лучевой терапии: 3 D CRT (конформная лучевая терапия), IMRT (интенсивно-модулированная лучевая терапия), RaridArc (интенсивно-модулированная лучевая терапия, проводимая в ротации), IGRT (лучевая терапия под контролем изображений). С октября 2016 года впервые в Казахстане проводится высокотехнологичная методика лучевой терапии синхронизированная с дыханием (Gating) при раке молочной железы, 4D лучевая терапия при раке легкого.
С декабря 2018 года в рамках обучения сотрудниками ЦЯМиО по линии акимата Восточно-Казахстанской области были внедрены методики высокодозной брахитерапии с 3D планированием при раках молочной железы, пищевода и лёгкого.