Das ZPM Heidelberg ergänzt im Bereich der Onkologie passgenau die umfangreichen diagnostischen, klinischen und wissenschaftlichen Leistungen des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) Heidelberg. Es besteht eine enge Zusammenarbeit mit dem Deutschen Krebsforschungszentrum, der Thoraxklinik Heidelberg, zahlreichen klinischen Kooperationskrankenhäuser und -praxen sowie dem Interdisziplinären Zentrum für Entzündungsmedizin (IZEH).