复旦大学附属儿科医院1953年成立血液病专业小组，1956年成立血液科专科病房，1958年成立血液科专科门诊，1962年成立血液病实验室，2005年成立血液肿瘤中心。曾为中华医学会儿科分会血液学组副组长单位，获得上海市科技进步二等奖及三等奖，是国内儿童血液肿瘤疾病的临床、教学和科研诊疗中心之一。科室先后获得复旦大学“三八”红旗集体、上海市“五一”巾帼示范岗，全国卫生系统“巾帼文明岗”等荣誉称号。
　　血液科包括专科病房，专科门诊及日间化疗诊区。血液科专科病房拥有33张床位，其中普通床位28张，国内设置先进的层流仓5个，层流过渡舱2个，收治大剂量化疗肿瘤患儿、移植患儿和难治性血液系统疾病患儿。血液科专科门诊及导管维护门诊，主要诊治各类常见及疑难血液肿瘤疾病，日间化疗诊区含7张化疗床位，承担日间小剂量化疗等门诊支持治疗。另外医院血液实验室设备精良，拥有骨髓细胞形态、流式细胞术、染色体细胞遗传技术和FISH分子基因诊断技术等血液肿瘤疾病先进诊断技术和能力。
　　血液专科年收治患儿1千余例，年专科门诊量2万余例。血液科1990年代开始开展自体造血干细胞移植，2002年后开始开展异基因造血干细胞移植，具有多项干细胞移植资质和经验，目前成立造血干细胞根治罕见病MDT团队已成功治疗先天性免疫缺陷及遗传代谢性疾病百余例。科室先后派出多名医生护士分别到美国、香港和国内知名血液病中心进修培训，与美国辛辛那提儿童医院、香港威尔斯亲王医院儿童癌症中心建立良好密切的合作关系。
　　血液科培养多名临床、科研型硕士和博士研究生，参与复旦大学上海医学院八年制、五年制大学生、留学生、研究生及进修生教学，并且接受来自全国的儿童血液专科医生进修。血液专业曾承担科技部“十一•五”支撑计划、上海市人才发展基金、科委基金和上海市卫生局基金等十余项重要研究项目，其中儿童营养性缺铁性贫血研究防治等项目曾获上海市科技进步二等奖和三等奖，国内外期刊上发表各类论文120余篇。
　　血液科在提高医疗技术和诊疗水平的同时，注重对于血液肿瘤患儿的身心关怀。在社会各界及医院支持下建立“阳光小屋”平台，多次联合社会爱心人士组织血液肿瘤患儿进行公益活动，进行心灵疏导和健康教育，成立血液病零星救助基金，给予部分困难患儿资助，获得患儿家属和社会的认可。