核醫學是一門應用放射性核素診斷、治療疾病和進行醫學與健康研究的學科。核醫學科始建于1981年，2018年成為山西省核醫學?？坡撁死硎聠挝?。2019年8月遷址于內科住院大樓負一樓，占地面積1000多平米，設有雙能X線骨密度室、ECT室、PET/CT室、鉬锝發生器和顯像劑標記室、輻射區域檢測系統、全網監控系統等核醫學信息化系統，用于分化型甲狀腺癌及轉移灶治療的新建核素治療病房籌建中。
核醫學科配有德國西門子e-cam SPECT顯像機、意大利I‘acn公司原裝生產Unigamma Plus雙能X線骨密度儀、甲狀腺攝碘功能儀、臥位踏車負荷運動系統、發生器淋洗防護裝置“雙聯通風柜”系列、131碘通風櫥帶自動分裝儀系列等設備。已引進上海聯影醫療科技有限公司uMI510光導PET/CT設備,PET/CT分子影像中心已在籌建中。
開展常規臟器顯像項目有：心肌負荷和靜息門控灌注顯像、甲狀腺靜態顯像、親腫瘤顯像、甲狀旁腺顯像、肺通氣和灌注顯像、雙下肢深靜脈顯像、腎動態顯像、全身骨顯像及局部斷層顯像。功能測定項目有：甲狀腺攝131碘功能測定、甲狀腺131碘有效半減期測定、甲狀腺攝锝率測定；腎小球濾過率測定；心功能測定等。開展放射性核素治療和穩定性核素治療項目有：131碘治療甲亢、89鍶治療腫瘤骨轉移、云克治療。