在布局上，核醫學科室布局與其它科室有很大區別，需要根據房間功能性和診療流程進行區域劃分，根據《電離輻射防護與輻射源安全基本標準 》（GB18871-2002），輻射工作場所分為控制區和監督區。在區域之間應有嚴格的分界和過渡，內部通道及流線（醫護流線、患者流線、核素流線）也應嚴格分開，實現醫患分流；開展大劑量的核素治療（如甲狀腺癌治療），還應考慮設置專用病房及病房設計；核醫學科使用放射性核素會產生“三廢"（固體廢物、廢氣、廢水），因此在布局設計上要考慮放射性廢物室、過濾排氣裝置和放射性廢水衰變池等，而其它普通科室產生的為一般醫療廢物，并不需要特殊設計。

核醫學科布局存在的主要問題為：控制區和監督區劃分不明顯；內部流線（醫護人員、患者、核素流線）交叉現象嚴重。

核醫學工作場所的平面布局要求將放射性與非放射性工作場所嚴格分開，不同放射核素及輻射水平的工作場所嚴格分開。

一般在設計臨床核醫學科時，需要考慮的因素包括：從接受放射藥品、用藥過程至廢棄物的處置等全過程的安全性，對工作人員、病人和公眾的照射最小化，設施能夠防止放射性污染失控或擴散，易去污。