Onkologija Lietuvoje turi jau 400 metų istoriją, prasidėjusią, kai Vilniuje buvo įkurtas universitetas.

1779 m. Vilniuje išspausdintas F. Ochme straipsnis apie krūties vėžio gydymą. Tai buvo pirmoji onkologinę ligą nagrinėjanti publikacija Lietuvoje. Vėliau, XIX a. pradžioje, Universiteto Medicinos fakulteto dėstytojai (O. Niechviedovičius, A. Savickis, F. Vrublevskis, K. Porcijanka) paskelbė mokslinių darbų apie įvairių lokalizacijų vėžio etiopatogenezę ir gydymą. XIX a. Vilniaus universiteto mokslininkai, nagrinėjantys onkologijos problemas, buvo žinomi Europoje. Jų pastangų dėka onkologija Lietuvoje pradėta puoselėti kaip savarankiška disciplina. 

1931 m. balandžio 23 d. Vilniaus universiteto Madicinos fakulteto Bendrosios ir eksperimentinės katedros vedėjas prof. K. Pelčaras savo iniciatyva sušaukė Kovos su vėžiu komiteto steigiamąjį posėdį. Šiame posėdyje pasiūlyta įkurti Draugiją kovai su vėžio liga. Į 22 asmenų tarybą ir 7 asmenų darbo prezidiumą buvo išrinkti žymiausi Universiteto profesoriai ir gydytojai praktikai, taip pat šiame posėdyje buvo patvirtinti komiteto nuostatai ir nurodytos darbo kryptys: gydomojo bei tiriamojo darbo organizavimas, onkologinių ligonių apskaita, sanitarinio švietimo plėtojimas Vilniuje ir Vilniaus krašte.

1931 m. gruodžio 1 d., praėjus pusei metų po steigiamojo susirinkimo, Vilniuje pradėjo veikti ligoninė ir institutas (Polocko g. 6). Šioje ligoninėje veikė ambulatorija, 12 lovų stacionaras, laboratorija bei kanceliarija.  Dažniausiai  gydyti išplitusiu vėžiu sergantys ligoniai. Čia taip pat buvo atliekami moksliniai darbai – tyrinėjamas onkologinių ligonių kraujo serumas ir gilinamasi į biologines vėžio vystymosi problemas. 

1933 m. įsigijus pirmąjį rentgenoterapinį aparatą, pradėjo veikti rentgenoterapijos kabinetas. Tais pačiais metais įsteigtas pirmasis patologoanatomijos skyrius.

1934 m. balandžio 15 d. Kovos su vėžiu komiteto nutarimu institutą oficialiai imta vadinti Vilniaus kovos su navikais tyrimo-gydymo institutu. Šis institutas veikė iki 1941 m. 

1937 m. įsigyti pirmieji 33 mg radioaktyvaus radžio. 

1944 m.  vėl  atidaryta Vilniaus miesto onkologijos ligoninė (Pylimo g. 46), kuri 1945 m. spalio 1 d. reorganizuota į Respublikinį onkologijos dispanserį. Jame buvo poliklinika, 40 lovų stacionaras, rentgeno bei radžio terapijos kabinetai, rentgenodiagnostikos kabinetas bei klinikinės laboratorijos. 

1945 m. įkurtas Lietuvos Mokslų Akademijos Eksperimentinės medicinos ir onkologijos institutas, kuriame toliau plėtojamas onkologijos mokslas. Šio instituto organizatorius buvo prof. V. Girdzijauskas. Prof. K.Pelčaro mokiniui dr. M. Kučarovui buvo patikėta vadovauti Onkologijos sektoriui. Po jo mirties iki 1957 m. Onkologijos sektoriaus darbus tęsė doc. J. Rimšelis.

Pagrindinėje praktinės onkologijos įstaigoje - Respublikiniame onkologijos dispanseryje buvo vykdoma aktyvi gydomoji veikla, įrengtas operacinis blokas, įdiegtos tokios operacijos kaip skrandžio rezekcija, mastektomija, apatinės lūpos rezekcija. Imta taikyti chemoterapiją embichinu, spindulinę terapiją radioaktyviuoju radžiu. 

1954 m. pradedama taikyti trumpažidininė rentgenoterapija rekonstruotu rentgenodiagnostiniu aparatu. Praėjus metams, ligoniai jau gydomi ir telegama aparatu “Gut-Co60”. 

1957 m. Lietuvoje įkurtas savarankiškas Onkologijos mokslinio tyrimo institutas, kurio klinikine baze tapo Respublikinis onkologijos dispanseris. Pagrindinės Onkologijos mokslinio tyrimo instituto darbo kryptys buvo:

• priešnavikinių preparatų paieška ir jų priešnavikinio aktyvumo tyrimai;
• ankstyvoji  piktybinių navikų diagnostika ir terapija. 

1975 m. - reikšmingi Lietuvos onkologijos tarnybai. Tais metais Respublikos onkologijos dispanseris ir Onkologijos mokslinio tyrimo institutas reorganizuotas į vieną onkologijos mokslo ir praktikos įstaigą. Iki tol kova su piktybiniais navikais Lietuvoje vyko dviem kryptimis. Gydomąjį, profilaktinį ir iš dalies organizacinį darbą atlikdavo respublikiniai onkologijos dispanseriai, o mokslas buvo plėtojamas Onkologijos mokslinio tyrimo institute. Naująjį institutą sudarė 2 dideli sektoriai – Eksperimentinės onkologijos ir Klinikinės onkologijos bei savarankiški Medicinos informatikos, Navikų epidemiologijos, Eksperimentinių gyvūnų, Organizacinis-metodinis bei Techninis-gamybinis skyriai. Institutui nuo jo įkūrimo dienos vadovavo prof. A. Telyčėnas. 

Prof. A. Telyčėno iniciatyva pradedama ir  1979 m. Vilniuje, Santariškių rajone, baigiama naujo instituto pastato ir didžiulės klinikos statyba. Naujose patalpose įsteigta 15 specializuotų įvairaus profilio klinikinių, eksperimentinių ir diagnostinių skyrių. Atidaryta poliklinika, įvairūs specializuoti kabinetai ir operacinės. Nauja klinika galėjo priimti iki 450 ligonių. Tais pačiais metais atidaryta 200 lovų klinika Polocko gatvėje.  

1982 m. vadovavimą Onkologijos mokslinio tyrimo institutui perima prof. L. Griciūtė. Instituto klinika įgyja savarankišką statusą ir vadinama Klinika prie Onkologijos mokslinio tyrimo instituto. Joje gydomi ligoniai, sergantys įvairių lokalizacijų piktybiniais navikais (išskyrus smegenų ir akių bei leukozes). Lovų klinikoje padaugėjo iki 520. 

1984 m. įkurtas Lietuvos vėžio registras.

1986 m. pradėjo veikti specializuota Mokslinė taryba, kurioje iki 1990 m. apginta 31 disertacija medicinos mokslo kandidato (dabar daktaro) laipsniui onkologijos bei medicininės radiologijos ir rentgenologijos srityje įgyti. 14 disertantų – tai Onkologijos mokslinio tyrimo instituto ir Klinikų, veikiančių prie Instituto, darbuotojai.

1982-1990 m. svarbiausios Instituto mokslinės kryptys:

• navikų paplitimo Lietuvoje ir jų atsiradimo priežasčių tyrimas;
• naujų priešnavikinių ir antikancerogeninių preparatų sintezė bei jų eksperimentinis ir klinikinis tyrimas;
• diagnostikos ir sudedamojo gydymo tobulinimas.

Buvo bendradarbiaujama su daugeliu užsienio bei Lietuvos mokslo įstaigų: Tarptautiniu vėžio tyrimo centru Lione, Berlyno centriniu onkologijos institutu, Magdeburgo medicinos akademija, Poznanės medicinos akademija, Latvijos organinės sintezės institutu, Kauno medicinos akademija, Vilniaus universitetu.

1990 m.  tobulinant onkologinės tarnybos valdymo struktūrą, Onkologijos mokslinio tyrimo institutas ir Klinika prie jo buvo reorganizuoti į Lietuvos onkologijos centrą, kuriam 1995 m. suteiktas Valstybinės mokslo įstaigos statusas. Pagrindinės Centro  funkcijos buvo:
• mokslo tiriamieji darbai;
• diferencinė piktybinių navikų diagnostika;
• onkologinių ligonių gydymas;
• sergančiųjų piktybiniais navikais apskaita;
• studentų, rezidentų mokymas bei gydytojų tobulinimas.

Lietuvos onkologijos centro vadovas – habilituotas medicinos daktaras profesorius Konstantinas Povilas Valuckas.

2002 m. Lietuvos Respublikos vyriausybės nutarimu Valstybinė mokslo įstaiga Lietuvos onkologijos centras reorganizuotas į Vilniaus universiteto Onkologijos institutą.

Šiandieninis Vilniaus universiteto Onkologijos institutas, į kurio sudėtį įeina Klinika, yra ankstesnių onkologijos mokslo institucijų darbų tęsėjas. Onkologijos mokslui plėtoti institute įkurtas Mokslinių tyrimų centras. Pagrindinis Mokslinių tyrimų centro tikslas – vykdyti tarptautinio lygio mokslinius tyrimus Lietuvoje taikant molekulinės onkologijos, genomikos, proteomikos, transkriptomikos, visuminio tyrimo, nanomedicinos ir kitus metodus. Mokslinių tyrimų centre įkurtos 4 laboratorijos: Kancerogenezės ir navikų patofiziologijos, Imunologijos, Molekulinės onkologijos ir Biomedicininės fizikos.

Atsižvelgiant į šiandieninius mokslo prioritetus, t.y. į glaudžią sąsają tarp fundamentinių ir klinikinių tyrimų, mokslinių tyrimų orientaciją į pacientą, Institute sudarytos sąlygos mokslo, mokymo ir medicinos praktikos vienovės plėtrai. Tam įsigyta nauja mokslinių tyrimų aparatūra (pvz., dviejų dimensijų nanoskyrų chromatografas, mikrogardelių spausdinimo aparatas, Ti:safyro lazeris, molekulinės skyros mikroskopas su skenuojamuoju zondu ir kt.), modernizuota Instituto klinikinė bazė (pvz., įsigytas skaitmeninis mamografas su stereotaksine biopsijos sistema, skaitmeninis diagnostinis rentgeno aparatas, 3 linijiniai greitintuvai bei modernus branchiterapijos aparatas ir kt.).

Instituto Klinikoje yra didžiausias Lietuvoje chemoterapijos centras. Čia atliekami vaistų nuo vėžio klinikiniai tyrimai, dėl to pacientai turi galimybę gydytis naujausiais vaistais, kurie dar nėra užregistruoti Lietuvoje. Plečiamos biologinės terapijos metodikos. Remiantis genomikos ir proteomikos pasiekimais siekiama optimizuoti konkretaus paciento gydymą. Lietuvoje tik Vilniaus universiteto Onkologijos institute atliekamas visų rūšių spindulinis gydymas – išorinė spindulinė terapija (rentgeno, gamaterapija, terapija linijiniais greitintuvais) bei branchiterapija naudojant radioaktyviuosius kobalto, iridžio, jodo, stroncio preparatus (ertminė, intraaudininė, aplikacinė terapija). Taikomos ne tik 3D, o ir IMRT (moduliuojamojo intensyvumo radioterapija) spindulinės terapijos metodikos.

Chirurgijos klinikoje operuojami pacientai, sergantys visų lokalizacijų (išskyrus smegenų ir akių) navikais. Neretai chirurginė operacija yra sudedamoji gydymo dalis, todėl šios klinikos gydytojai, parinkdami veiksmingiausią gydymą konkrečiu atveju, glaudžiai bendradarbiauja su Konservatyviosios navikų terapijos klinika.
Po sudedamojo gydymo arba atskirų gydymo kursų atliekama stacionarinė ir ambulatorinė onkologinių pacientų reabilitacija.

Konsultacinės pagalbos ir diagnostikos klinikos specialistai teikia kvalifikuotą specializuotą onkologinę konsultacinę bei diagnostinę pagalbą Lietuvos gyventojams. Vykdoma onkologinių ligų diagnostika bei diferencinė diagnostika. Sukaupta šiuolaikinė diagnostinė aparatūra leidžia greitai ir tiksliai nustatyti įvairių lokalizacijų navikines ligas bei jų išplitimo laipsnį – tai padeda parinkti gydymo metodiką bei taktiką. Naudojant naujas technologijas ateityje tikimasi tirti ne vien organų struktūros, bet ir jų funkcijos pokyčius ir tokiu būdu anksčiau diagnozuoti navikines ligas.

Institute yra įkurtas Vėžio kontrolės ir profilaktikos centras, kurio darbuotojai organizuoja statistinės informacijos apie vėžio ligą ir sergančiuosius šia liga Lietuvoje kaupimą, apdorojimą ir viešinimą, perteikia žinias apie onkologines ligas bei jų profilaktikos galimybes medicininei, plačiajai visuomenei, žiniasklaidai. Centras kaupia, apdoroja bei analizuoja statistinę informaciją apie VUOI konsultuojamus ir gydomus pacientus, organizuoja atskirų Valstybinių vėžio profilaktikos bei ankstyvosios diagnostikos programų elementų įgyvendinimą Institute.

Instituto darbuotojai aktyviai dalyvauja gerinant mokomąjį procesą. Vien 2008 metais išleisti 6 vadovėliai, 12 mokomųjų knygų.

Taigi Vilniaus universiteto Onkologijos instituto mokslininkai puoselėja ambicingus planus – pasitelkus naujas modernias technologijas (genomikos, proteomikos, transkriptomikos visuminio tyrimo, nanomokslo, eksperimentinės onkologijos, imunologijos, epidemiologijos ir kt.) atlikti orientuotus į pacientą mokslo tiriamuosius darbus, užtikrinti piktybinių navikų ankstyvąją diagnostiką ir visavertį sergančiųjų onkologinėmis ligomis gydymą, siekiant mažinti sergamumą onkologinėmis ligomis ir mirtingumą nuo jų.