أُحدث قسم الأشعة كجزء من قسم الباطنة بالتزامن مع تأسيس الكلية، وكان عبارة عن غرفتين تتضمن أجهزة الأشعة السينية فقط، وكان يعمل فيها استشاريون غير سعوديين، ومن ثم بدأ انضمام السعوديين إلى القسم عام 1980م، وأضيفت أجهزة نوعية ومنها جهاز الموجات الفوق الصوتية، وحرصت الكفاءات السعودية على اتِّساع خدمات القسم باستقطاب أطباء سعوديين وإضافة أجهزة جديدة، وجرى إدخال جهاز أشعة الثدي وجهاز الأشعة التداخلية وجهاز الطب النووي وجهاز الأشعة المقطعية.

وانفصل القسم بعد هذه المرحلة عام 1993م، وقد حقق بعد ذلك اتساعاً نوعياً بإضافة أجهزة لمختلف اختصاصات الأشعة التشخيصية والعلاجية مثل أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي وأجهزة العلاج الإشعاعي وأحدث مستجدات التقنية، متضمنة معالجة النتائج بالحاسوب الآلي، وتعيين أطباء سعوديين في هذا القسم، حيث عملوا على تأسيس دراسات عليا بالأشعة التشخيصية، وأُحدث أول دراسات عليا سريرية في الكلية باختصاص الأشعة التشخيصية، وكذلك تهيئة برنامج لفني الأشعة، ومن ثم حظي القسم باعتراف لأجل الدراسات العليا ومنها الهيئة السعودية للتخصصات الطبية، وجرى تدريس مادة الأشعة في مناهج كلية الطب خلال تقديم محاضرات وندوات صيفية، واستقبال طلاب لتحضير الدكتوراه في علوم الأشعة لبعض الجامعات مثل جامعة الإسكندرية.