Katedra i Zakład Medycyny Nuklearnej Uniwersytetu Medycznego w Lublinie posiada ponad czterdzieści lat tradycji i doświadczenia w prowadzeniu działalności naukowej i usługowej związanej z wykorzystaniem substancji radioaktywnych w celach medycznych i od samego początku związana jest z Samodzielnym Publicznym Szpitalem nr 4 w Lublinie.
Pierwsze badanie z użyciem radioaktywnego jodu-131 zostało przeprowadzone tu jesienią 1970 roku, w dawnej lokalizacji Zakładu w Szpitalu. Po rozpoczęciu działalności jednostka rozwijała się dzięki staraniom i zaangażowaniu Prof. dr hab. med. Anny Tarkowskiej, będącej kierownikiem Katedry i Zakładu do 2002 roku. Obecnie pracownicy Katedry to specjaliści różnych dziedzin, w tym lekarze specjaliści medycyny nuklearnej wspierani przez wykwalifikowanych pracowników Szpitala. W starej siedzibie Zakład funkcjonował do 2012 roku, kiedy to rozpoczął się nowy rozdział w historii rozwoju Zakładu.
W roku 2012 w specjalnie zaprojektowanym budynku dla potrzeb medycyny nuklearnej przy ul. Jaczewskiego 8c zainstalowano urządzenia do diagnostyki obrazowej: PET/CT oraz SPECT/CT wraz z aparaturą pomocniczą i systemami komputerowymi do gromadzenia i opracowywania badań radioizotopowych.
Nowe wyposażenie zakupiono w ramach realizacji projektu pt.: „Przebudowa Centrum Innowacyjnych Technologii Nanobiomedycznych Uniwersytetu Medycznego w Lublinie” finansowanego z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego – Program Operacyjny Rozwój Polski Wschodniej 2007-2013 Osi Priorytetowej I Nowoczesna Gospodarka Działania 1.3 Wspieranie Innowacji.
Dostawcę aparatury diagnostycznej – Firmę SIEMENS sp. z o.o. Healthcare, wyłoniono na drodze przetargu nieograniczonego. Budowę ośrodka dla potrzeb instalacji aparatury finansował Uniwersytet Medyczny w Lublinie, zaś wykonawcą budynku wyłonionym w przetargu było konsorcjum: Przedsiębiorstwo Budowlane „WALTED” Waldemar Kabała oraz Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Handlowe „WAMACO” Sp. z o.o. Wymienione konsorcjum wzniosło budynek na podstawie koncepcji architektonicznej biura projektów Modulor sp. z o.o. z Wrocławia, oddając go do użytku na początku 2012 roku.
W strukturach organizacyjnych Szpitala Zakład jest ujęty jako szersza jednostka organizacyjna, tj.: Zakładu Radiologii i Medycyny Nuklearnej wraz z odrębnym kierownictwem w osobie JM Rektora Profesora Andrzeja Dropa.