山医大一院核医学科创建于1959年，是全国最早建立的核医学科室之一，是山西省核医学发源地，经过几代人的努力，在医、教、研等方面均有长足的进步和发展。近年来主持承担国家自然科学基金重大项目、国家科技重大专项、国际原子能机构、国家自然科学基金项目、中国博士后基金项目及省部级重点项目等60多项，是教育部分子影像精准诊疗省部共建协同创新中心、国家放射性药物新药研发平台，被中华核医学会授予全国核医学培训基地、全国规范化培训骨干师资培训基地。获得山西省自然科学奖一等奖，山西省科技进步奖一等奖、二等奖、省教学成果特等奖及一等奖等10余项；2019年获得第五届全国大学生互联网+大赛主赛道金奖；2022年获得第七届中国国际大学生互联网+大赛产业赛道银奖；获批国家专利和软件著作权50多项；参加编写国家标准1项；主持编写行业指南和专家共识10多部；主（副主、参）编（译）专著及统编教材10多部，在国内外核心期刊发表论文300余篇。目前已培养博士、硕士研究生200多名，为全国核医学发展做出了贡献。科室拥有PET/CT 3台（包括联影2米PET/CT）、PET/MR 2台、SPECT/CT 5台（包括心脏专用SPECT、CZT半导体全环式SPECT/CT）以及小动物PEC/CT、小动物MR等全球先进的高端诊疗和科研设备。

核医学科带头人李思进教授，临床医学博士，享受国家国务院特殊津贴专家，国之名医，牛津大学John Radcliffe医院高级访问学者，中华医学会核医学分会主任委员，分子影像精准诊疗省部共建协同创新中心主任，教育部科技委生命医学部副主任，2020年获SNMMI主席杰出贡献奖。