Oddział Onkologii, Hematologii i Chemioterapii leczy dzieci z chorobami nowotworowymi i hematologicznymi. Zespół tworzy 6 lekarzy (w tym 4 specjalistów) oraz 4 rezydentów. Leczone są m.in. białaczki, chłoniaki, guzy mózgu, neuroblastoma, mięsaki, niedokrwistości, trombocytopenie. Rocznie diagnozuje się 65–75 nowych przypadków, a liczba pacjentów leczonych jest kilkukrotnie wyższa. Oddział pracuje według standardów Polskich Grup Onkologicznych i bierze udział w badaniach wieloośrodkowych. Dominuje leczenie guzów litych, szczególnie OUN – oddział zajmuje 2. miejsce w kraju pod względem ich liczby. Pacjenci objęci są opieką psychologiczną i rehabilitacyjną. Oddział współpracuje z Fundacją Iskierka (sprzęt, warsztaty, remonty, wsparcie psychologa i dietetyka) oraz Fundacją Mam Marzenie, która spełnia marzenia dzieci.