血液科成立于1992年，其前身是海军总医院普通内科专业组(成立于1978年)。经过几代人的努力，血液科现已发展成为医院的大科室之一，拥有床位40张，收治病种几乎涵盖所有血液系统常见疾病，包括缺铁性贫血、慢性病性贫血、再生障碍性贫血、自身免疫性溶血性贫血、阵发性睡眠性血红蛋白尿症、真性红细胞增多症、骨髓增生异常综合征、白细胞减少症、传染性单核细胞增多症、各种白血病、复发难治白血病耐药逆转、过敏性紫癜、免疫性血小板减少性紫癜、血栓性血小板减少性紫癜、弥散性血管内凝血、原发性血小板增多症、肝素相关性血小板减少症、各种淋巴瘤、骨髓纤维化、骨髓瘤、噬血细胞综合征、移植物抗宿主病、移植后感染、白血病移植后复发、深部真菌感染、各种溃疡及发热待查等病种。尤其在造血干细胞移植后并发症的处理、免疫性血小板减少性紫癜、小剂量诱导化疗、白细胞减少症、复发难治白血病、深部真菌感染等学术领域处于国内先进水平，在急性再生障碍性贫血、恶性淋巴瘤、多发性骨髓瘤等疾病的治疗上与国际先进治疗方法接轨。科室于1985年起开展造血干细胞移植术，至今已开展了自体、同基因、异基因全合、异基因单倍体相合(半相合)等种类的造血干细胞移植术，拥有骨髓移植病床5张。

血液科装备有血细胞分离机、多功能生命监护仪、多媒体骨髓图象采集仪、紫外线治疗仪、简易层流病床等设备，开展了肿瘤的化学药物治疗、生物治疗、免疫治疗、分子靶向治疗、造血干细胞移植以及血浆置换、造血干细胞单采、各种血细胞成份分离、溃疡促愈、供者淋巴细胞输注、抗深部真菌病等治疗项目。科室拥有设施齐全的血细胞单采室，2007年起成为中华骨髓库造血干细胞采集和移植定点医院。2009年8月成为北京市医疗保险事业管理中心造血干细胞移植认证单位。2011年5月被国家食品药品监督管理局批准为药物临床试验机构。科室注重学术交流和科研工作，低温医学系列研究在国内处于先进水平。科室曾获全军科技进步二等奖2项，全军科技进步三等奖和医疗成果三等奖12项，中国制冷学会科学技术进步三等奖1项。先后发表学术论文近300篇，参加编写专著10余部。自1990年起科室成为硕士研究生培养点，至今已培养研究生20余名。先后承担了第二军医大学海军临床医学院本科、首都医科大学继续教育学院本科等教学任务，同时接收进修医师、轮转医师、实习医师的进修实习。科室现有医师10名，均具有硕士以上学历，其中主任医师2名，副主任医师2名;护士14名，均为大专以上学历，其中主管护师2名。技师2名，其中副主任技师1名。2007年后，派出多名医师赴北京大学人民医院进修学习，并骋请北京大学人民医院血液病研究所黄晓军教授、刘代红教授为客座教授。现学术上、技术上已与北京大学人民医院血液病研究所完全接轨，2007年后收治了大量来自北京大学人民医院血液病研究所的血液病患者，得到了北京大学人民医院血液病研究所专家的认可与好评。