醫學研究部為院內研究之統籌部門，設置臨床研究室、人體生物資料庫研究室、造血幹細胞研究室與臨床試驗中心等，各單位負責業務如下：

醫學研究部協助院內同仁申請、執行、補助研究計畫與研究成果獎勵等。

• 計畫內容諮詢討論、協助同仁研究計畫資料收集、統計分析等。
• 計劃書科學性審查。
• 研究計畫補助申請。
• 研究成果發表獎勵、參與國內外研討會發表補助。
• 年度優良研究論文評選。

「臨床研究室」收集診療資訊、醫療品質管控等相關作業，配備充足的相關軟硬體設施。主要負責項目如下：

• 系統性收集院內癌症相關資訊，提供院內醫師與醫事人員研究分析用。
• 協助研究計畫整理、醫學會論文與海報撰寫，提供各項醫療品質管控資料及臨床研究分析等服務。
• 建立支援系統鼓勵同仁參與研究與論文發表。
• 支援院內臨床研究計畫進行。
• 支援院外資料申報相關事項。
• 協助同仁申請院外研究計畫補助等相關事宜。

「人體生物資料庫研究室」收集大量且高品質的人體腫瘤組織供研究用，以促進醫學研究。

• 專司採集及保存本院手術檢體，為取得高品質的組織，在設立後致力於協調開刀房、病檢部以最快的速度處理檢體，並可以修正檢體處理流程以配合各類研究之需求，故能提供癌症研究者一個可靠且穩定的腫瘤組織來源。
• 為符合國家規範，於2011年依「人體生物資料庫管理條例」向衛生福利部申請人體生物資料庫設置許可，並通過評鑑。
• 人體生物資料庫研究室的實驗室位置，安排鄰近病檢部切片室以便於檢體的取得，並有2間獨立的設備室，有專任研究助理依標準作業流程執行檢體的處理及收存，以及相關資料庫的維護。

「臨床試驗中心」負責臨床試驗之執行，按照研究計劃書，協助醫師向相關部門說明計劃細節，尋找並篩選適合個案；協助病人簽署同意書，按照研究計劃書安排病人治療與回診。

「造血幹細胞研究室」有專業且設備齊全的兩間實驗室以及兩間造血幹細胞冷凍貯存室，負責本院臨床造血幹細胞的冷凍、保存處置以及支援臨床移植相關事務。

• 本院於1999年起率先建立國內第一家非營利性質的「臍帶血銀行」，提供國內外各大移植中心無血緣的臍帶血造血幹細胞，擴展異體造血幹細胞的移植來源。本院「造血幹細胞研究室」相關操作均依據標準作業流程執行，符合「人體細胞組織優良操作規範」，並通過衛福部食品藥物管理署「人體器官保存庫機構」核可設置。