1952年建院之初就开展了病理工作，1970年成立了病理科，主要从事眼耳鼻喉科临床及病理诊断和研究，对各种头颈部疾病尤其是肿瘤诊断方面有专长，目前该领域已达到国内先进水平。科内目前有13位诊断医师，其中高级职称5名，中级职称3名，住院医师5名，技术员12名，承担日常病理诊断工作，包括常规切片、冰冻切片、特殊染色，免疫组织化学检测和分子病理检测。病理科每年常规病例数由2002年的8959例增长至2018年的27000例，服务范围辐射全国及海外，每年接收各地疑难会诊病理会诊1000多例，免疫组化加特殊染色10000多例，原位杂交2000多例，承担上海市和全国大部分城市医疗单位的会诊和指导工作，专家评议我院病理科"疾病种类繁杂，资源丰富，特色显著，处国内先进水平"，同时病理科是上海市临床病理住院医师规范培训的教学基地和头颈专科病理医师的培训基地，病理科还自行培养10多名研究生，并参与多所医学院校博士生、硕士生的培养，参与和完成协作研究课题多项及自选课题，在国内外权威、核心期刊上发表学术科研论文多篇并参与多部专著的编写。病理科主任王纾宜担任复旦大学上海医学院教授、中华医学会病理学分会头颈组副组长、国家和教育部科技奖评审专家、《中华病理学杂志》《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》审稿专家等。目前科室研究的方向以头颈部肿瘤的分子诊断和发病机制的研究、治疗等方面为主。