从儿科医院建院至1960年放射科人员不固定，1960年正式建立放射科时有2名医生和3名技术员，随着放射科业务发展，医技人员不断增加。如今科室有在编工作人员51名，非在编工作人员3名。同时每年返聘若干退休人员，录用数名进修医生、招收小儿影像硕士研究生从事临床和科研工作。
放射科设备从旧到新，从少到多，从只能进行传统X线诊断到开展心血管造影，如今已开展小儿全身CT、MR检查。20世纪60年代初，放射科只有30mA美国（匹克）X线机一台作为透视用，另一台为常规摄片机。1970年添置400mA国产X线机，兼用作透视、X线摄片和胃肠道造影检查等。1983年放射科在原枫林路183号院址改建，添置了原东德D-350X线机兼用为常规X线摄片和胃肠道特殊检查；另外添置了原东德D-1500mA正侧位双向心血管造影X线机开展小儿心血管造影。1991年更新心血管造影X线机，添置了东芝2000mA双向轴位X线造影机。1993年6月添置了东芝500mA遥控透视点片装置专用于小儿胃肠道造影检查。1995年初门诊放射科再次改建，配置了2台日本岛津X线机用作常规摄片和透视工作。1999年添置GE螺旋CT机，为临床解决了不少以前传统X线检查所不能解决的问题，使放射科诊断水平上了一个台阶。
2008年3月儿科医院搬迁至闵行区万源路399号新院址，放射科设备得到了极大的发展。普通X线摄片全部采用CR、DR摄片，而64排GEVCT机和SiemensAvanto1.5TMR机的应用提高了影像诊断质量。2011年7月起院级PACS逐步上线，并逐步完善，放射科工作效率明显提高。
目前科室51名在编工作人员包括诊断医师21名，具有医学博士学位6人，医学硕士14人。在读研究生2名。高级职称7人，中级职称10人，博士生导师1名，硕士生导师1名。26名技术人员中，主管技师5名，技师21名。在编人员另包括3名护士，1名文员。非在编人员包括退休反聘、工务人员、进修人员和研究生。
放射科临床工作包括常规X线、胃肠道造影、膀胱排泄造影、肠套空气灌肠整复、CT和MRI检查等。年工作量约22万人次，其中X线检查占80%左右，CT和MRI各占约10%。放射科临床工作按专业进行分组，包括头颈组、心胸组、腹部组、骨骼肌肉组、新生儿组和介入组。各组组长和主要组员定期与临床科室开展业务学习，组织各专业读片会，进行病例讨论，介绍新技术应用。放射科每周一次科室内业务学习，内容包括小儿影像技术进展、手术证实疑难病例读片讨论、住院医生英语读书报告会、国内外会议参会后汇报等。放射科在院内举行每月一次针对全院规培医生的影像诊断讲座。并定期向进修医生、研究生讲授小儿影像学课程。
放射科目前是影像医学与核医学专业博士生和硕士生招生点，已培养毕业研究生多名，目前有在读研究生两名。每年有多名来自全国各地的进修人员在科室学习。每年放射科有人员参加国内外学术会议并作大会发言，如2013年国际会议被录用摘要5篇，大会发言4篇，展板1篇；全国性会议被录用摘要13篇，大会发言6篇，展板7篇。2013年科室发表论文11篇。其中SCI收录论文6篇，中文核心期刊收录5篇。近几年仍持续有多篇中英文论文发表。在医院的支持下，科室近几年连续有人员至国外进修学习，2013年2人至美国辛辛那提儿童医院进修半年。2015年1人至美国斯坦福大学儿童医院学习，2015-2016年1人至香港学习，计划2018-2019年派3名员工到美国学习。近3年来，科室获得3项上海市卫生局、上海市科委科研项目支持。2012年起连续举办多届国家级继续教育“儿科影像诊断新进展”学习班，获得好评。
放射科分别于2009、2011、2014、2016、2017年度获得院级年终评比“优胜科室”称号，2013年度获得“文明窗口”称号，近年来并有多名员工获得院级年终评比“十佳医务青年”、“十佳服务明星”、“十佳总住院”称号。
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