上海市医学图像处理与计算机辅助手术重点实验室于2006年12月由上海市科委正式立项，2009年4月通过验收。实验室主任由上海市领军人才、上海市优秀学科带头人宋志坚教授担任。
实验室立足于解决临床环境中高水平的基础研究及其应用问题。其总体定位以临床医学图像处理和计算机辅助手术需求为驱动；以解决临床应用的学术论文、核心技术和创新产品为成果形式；以产学研结合的途径实现成果转化，服务于临床，最终达到提高疾病诊治水平的目的。围绕上述目标，实验室制定了三个主要研究方向，即手术导航关键技术研究、医学图像处理与分析及临床应用、基础医学形态学分析与病理机制研究
实验室现有多学科交叉、产学研结合的固定研究人员27人，先后承担或完成国家或上海市各类科研课题50余项，经费总额五千余万元。在国内外权威期刊上发表学术论文200余篇。实验室申请或授权专利31项，其中申请国际发明专利3项，授权发明专利18项，授权软件著作权3项。获得2012年国家技术发明奖二等奖、2009年上海市科技进步奖二等奖、教育部技术发明奖二等奖和上海市研究生教学成果奖二等奖等奖项。
实验室主体开发的具有完全自主知识产权的神经外科手术导航系统、经皮微创计算机辅助手术系统等高技术产品，整体达到国际先进水平，经与企业合作均获得注册证与生产许可证，并在全国获得推广使用，在提高手术质量、减轻患者痛苦方面发挥着重要作用。