診療放射學專業的教育理念和目標是，培養具備診療放射學相關高水準研究能力、基於醫學資訊的準確醫學影像處理能力和圖像檢查能力、放射設備線束管理/放射管理/治療劑量管理能力的專家。碩士課程和博士課程均開設有醫學影像和醫療測量課程。醫學影像課程分為以提高影像處理的微小病變檢出率為目標的醫學影像資訊學領域，以及以通過提高醫學知識水準和疾病異常發現識別能力來實現功能性和有效檢查為目標的醫學影像技術學領域。醫療測量課程分為放射測量、醫學粒子束學、放射物理化學、放射材料評估學四個領域，學生將學習掌握放射相關領域必要的測量技術以及所獲得資料的處理和解讀方法。碩士課程的目標是，透過學習這些知識，培養出醫學放射科醫生的指導人員或者醫療相關企業的影像處理技術人員。而博士課程的目標是培養出在放射醫療領域具有問題意識的獨立研究人員及教育工作者，或者醫療現場和醫療相關企業所需研究培訓工作的指導人員。另外，碩士課程於2013年4月開設了「癌症區域遠端影像診斷支援技術人員培養課程」並於2014年4月開設了「醫學物理學家培養課程」。前者的目標是使培養出的技術人員能夠單獨解決癌症區域合作遠端影像診斷標準化中出現的問題，以及負責對於資料精確度管理和安全措施的風險管理。而後者的目標是使培養出的技術人員掌握高精確度放射治療的物理技術基礎，能夠最佳化和評估放療中的劑量分佈，同時具備保證高安全性的能力。此後，本研究所於2019年4月開設了針對非侵入式活體影像代謝過程的「分子影像分析技術人員培養課程」。