Centrum Onkologii został założony jako „Instytut Radowy” z inicjatywy Marii Skłodowskiej-Curie (przy wsparciu prezydenta Polski Ignacego Mościckiego) w dniu 29 maja 1932 roku przy ulicy Wawielskiej. Pierwszym dyrektorem instytutu została siostra Marii Skłodowskiej-Curie – Bronisława Dłuska. Aktualną nazwę centrum uzyskał po II wojnie światowej na cześć swojej założycielki.
Dziś przy ul. Wawielskiej 15 znajduje się klinika onkologiczna, a główny budynek instytutu znajduje się przy ul. Roentgena 5 i stanowi kompleks składający się z ponad pięciu 10-piętrowych budynków.
Jest to specjalistyczny instytut, który znajduje się w resorcie Ministerstwa Zdrowia w Polsce. Istnieją też oddziały centrum – instytuty w Gliwicach i w Krakowie. Centrum jest wiodącą instytucją onkologiczną w Polsce. Na jednej ze ścian instytutu jest napis: „Marii Skłodowskiej Curie w hołdzie” („Na cześć Marii Skłodowskiej Curie”).
Bierze udział w projektach