诊疗放射学专业的教育理念和目标是，培养具备诊疗放射学相关高水平研究能力、基于医学信息的准确医学图像处理能力和图像检查能力、放射设备线束管理/放射管理/治疗剂量管理能力的专家。硕士课程和博士课程均开设有医学影像和医疗测量课程。医学影像课程分为以提高影像处理的微小病变检出率为目标的医学影像信息学领域，以及以通过提高医学知识水平和疾病异常发现识别能力来实现功能性和有效检查为目标的医学影像技术学领域。医疗测量课程分为放射测量、医学粒子束学、放射物理化学、放射材料评估学四个领域，学生将学习掌握放射相关领域必要的测量技术以及所获得数据的处理和解读方法。硕士课程的目标是，通过学习这些知识，培养出医学放射科医生的指导人员或者医疗相关企业的影像处理技术人员。而博士课程的目标是培养出在放射医疗领域具有问题意识的独立研究人员及教育工作者，或者医疗现场和医疗相关企业所需研究培训工作的指导人员。另外，硕士课程于2013年4月开设了"癌症区域远程影像诊断支持技术人员培养课程"，并于2014年4月开设了"医学物理学家培养课程"。前者的目标是使培养出的技术人员能够单独解决癌症区域合作远程影像诊断标准化中出现的问题，以及负责面向影像数据精度管理和安全措施的风险管理。而后者的目标是使培养出的技术人员掌握高精度放射治疗的物理技术基础，能够优化和评估放疗中的剂量分布，同时具备保证高安全性的能力。此后，本研究生院于2019年4月开设了针对非侵入式成像活体代谢过程的"分子影像分析技术人员培养课程"。