V rámci rozšiřování léčebné péče bylo zřízeno radiologické oddělení už  roce 1934. Jeho prvním přednostou byl jmenován MUDr. Jan Hradský, který v roce 1935 odešel do Zemské nemocnice v Opavě, přednostou se stal MUDr. Emilian Šanda, odborný pracovník Centrálního rentgenologického ústavu Masarykovy univerzity v Brně. Počátky činnosti tohoto oddělení byly obtížné. Rostoucí rozsah nemocnice s nově zřizovanými odděleními přinášel vzrůstající potřebu odborného rentgenologického vyšetřování i aktinoterapie za neobyčejně svízelných stavebně technických podmínek.

V diagnostické činnosti zcela převažovali nemocní hospitalizovaní na jednotlivých odděleních nemocnice. V době první republiky bylo radiologické oddělení v Uherském Hradišti jediným na celé jihovýchodní Moravě. Proti prostým RTG vyšetřením zůstaly po druhé světové válce nároky na stále složitější vyšetřování, například pomocí kontrastních látek včetně kontrastních injekcí cévních. Byly vypracovány technicky i odborně náročné diagnostické výkony angiografické jako aortografie, cerebrální angiografie. Proto bylo potřeba pořídit i technicky dokonalejší RTG aparaturu a sledovat nově vědecké poznatky z domácí i zahraniční literatury.

Závažným problémem novodobého lékařství na celém světě jsou zhoubné nádory, na jejichž výzkum a léčení jsou vynakládány velké finanční prostředky. V roce 1952 začaly být zřizovány onkologické poradny. Mezi prvními byla v roce 1953 zřízena krajská onkologická poradny v Uherském Hradišti. Současně bylo radioterapeutické oddělení přebudováno a zavedena moderní léčba s propočítáváním ložiskových dávek podle vzoru radiologického ústavu Radiumhemet ve Stockholmu.

V roce 1974 po odchodu MUDr. Emiliána Šandy do důchodu byl jmenován primářem oddělení MUDr. Vojtěch Janečka, který se vrátil z dlouholetého působení v zahraničí. Po něm byli přednosty MUDr. Leo Skatula, který provedl v regionu jako první translumbální aortografii. V letech 1990 – 2005 byl primářem oddělení MUDr. Petr Hrobař. Za jeho působení byl roku 1992 instalován v nemocnici první počítačový tomograf.

Jako první ve Zlínském kraji a jako jedno z prvních v České republice bylo uherskohradišťské radiologické oddělení v roce 2006 kompletně digitalizováno a napojeno na systém PACS, který nemocnice zavedla v roce 2004. Systém umožňuje elektronickou distribuci snímků nejenom mezi jednotlivými odděleními nemocnice, ale i mezi zdravotnickými zařízeními a tak uvádí v život perspektivní koncept telemedicíny. Od roku 2006 vedl oddělení MUDr. Milan Benko, v současné době je primářem oddělení MUDr. Aleš Dujka.