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宋金元时期，是中医肿瘤学术思想逐步成熟的时期，学术思想十分活跃，学术争鸣风气极盛，乃中医流派逐渐形成的非常时期。宋代朝廷成立了“御药院”“尚药局”“惠民局”“广惠局”等机构，都属于国家统一管理药品的职能部门。宋代太医局编写并出版了《太平惠民和剂局方》，由官方就当时太医院搜罗的各家验方汇编而成的，是宋代的医方大成，促进了中药成药的发展，并逐渐形成了一些固定成方。金元时期，各个医家因地、因人、因时制宜，从不同的临床实践角度，不同的临证体会阐发，各自总结所特有的学术见解和诊疗经验，形成了历史上颇具盛名的金元四大家。如以李东垣为代表的补土派，以朱丹溪为代表的滋阴派，以刘河间为代表的寒凉派，以张从正为代表的攻下派。其中东垣、丹溪分别崇尚补土、滋阴，不仅为扶正培本增添了新的内容，而且扩展了治疗方法。
1170年，东轩居士在《卫济宝书》中第一次用“癌”字，在“痈疽五发”篇中说“一日癌，二日瘭，三日疽，四日痼，五日痈”，将“癌”作为一个特定的病名。窦汉卿《疮疡经验全书》对乳癌描述说：“捻捻如山岩，故名之，早治得生，迟则内溃肉烂见五脏而死。”“癌”字的应用，说明医家们对恶性肿瘤有了基本的认识。
《太平圣惠方》可反映宋代以前中医对有关肿瘤方面的认识概况和研究成果。书中认为虚劳积聚的发生是由于阴阳虚损，血气凝涩，以致经络不宣通而致。“夫虚劳积聚者，脏腑之病也。积者脏病也，阴气所生也；聚者腑病也，阳气所成也。虚劳之人，阴阳气伤损，血气凝涩不宣通于经络，故成积聚于内也。”提示治疗上应该以调和阴阳、补虚与活血为主。虚劳癥瘕的成因为人体虚弱，加之脾胃气弱，复为寒冷所乘而致，治疗应以温补脾胃为主。“夫虚劳癥瘕病者，皆由久寒积滞，冷饮食不能消化所致也。结聚牢强，按之不转动者为癥，推之转移则为瘕也。今虚劳之人，脾胃气弱，不能消化水谷，复为寒冷所乘，故结成此病也。”作者对癖症做了进一步阐述，“夫五脏调和，则荣卫气理。荣卫气理，则津液通流。虽复多饮水浆，不能为病。若摄养乖方，则三焦否隔，三焦否隔，则肠胃不能宣行内饮水浆，便令停滞不散，更遇寒气，即聚而成癖也。癖者，谓癖侧在于两胁之间，有时而痛是也。”说明了五脏调和在肿瘤预防中的重要作用。同时，书中也提到“痰毒”：夫痰毒者，由肺脏壅热，过饮水浆，积聚在于胸膈，冷热之气相搏，结实不消。
金元四大家的学术思想对肿瘤证治起到很大影响，促进了治疗的发展。
寒凉派刘河间以火热致病说，为肿瘤的清热解毒治疗提供了依据。临床表明，恶性肿瘤的中、晚期患者，常有发热、疼痛、肿瘤增大、局部灼热疼痛、口渴、便秘、黄苔、舌质红绛、脉数等热性证候，即有热毒内蕴表现，宜以清热解毒治疗。大量中草药筛选经验表明，抗肿瘤活性物质也以清热解毒类中药为多。
攻下派张从正在《儒门事亲》中明确提到“积之始成也，或因暴怒喜悲思恐之气”，把精神因素作为病因之一，而这种关系只是近年才引起西医的重视。张从正认为：“病之一物，非人身素有之也，或自外而入，或由内而生，皆邪气也。邪气加诸身，速攻可也，速去之可也。”肿瘤是邪毒瘀结于内，所以临床常用以毒攻毒、破坚散结等方药。张元素言：“壮人无积，虚人则有之。”此虽泛指一切积滞，然也包括肿瘤在内。罗天益师承张元素、李东垣，故所撰《卫生宝鉴》强调“凡人脾胃虚弱，或饮食过常，或生冷过度，不能生化，致成积聚结块”。
李东垣认为元气最重要，而元气又赖胃气以灌养，故补益元气须从脾胃下手，据此建立了以补脾胃为主的学派，并提出通过调理脾胃不但能治疗脾胃病，也能治疗其他脏腑的多种虚弱症。李东垣指出，内伤疾病的形成是脾胃受损，耗伤元气的结果，在治疗上，重视健脾益气、升阳益气的法则，创制了著名的补中益气汤等。癌症患者多为老年人，老年患者脾胃气虚者居多，加之肿瘤的恶性消耗，不可能专用攻削而损其正气，故“扶正固本”为治癌一大要法。扶正固本，相当重要的就是补脾胃之气，这对延缓病程、提高生存率，为患者争取到更多治疗时机，非常有益。
朱丹溪倡“阳有余，阴不足”论。他根据《素问·阴阳应象大论》“年四十而阴气自半也，起居衰矣”，又鉴于当时“局方”多用辛香燥烈之流弊，提出了人身“阳常有余，阴常不足”的论点，强调保存阴精，勿动“相火”，提出了阴虚火盛补肾阴的治疗方法。另外，朱丹溪也重视攻邪。《丹溪心法》认为积聚痞块是由痰饮、血块积滞而成，所以治疗当用“淬火、清痰，行死血块，块去须大补，不可用下药，徒损真气，病亦不去，当用消积药使之融化，则根除矣”。朱氏大补喜用人参，消积行血常用大黄、朴硝（制成膏丸，软坚而不泻）、三棱、莪术、桃仁、红花、水蛭、鳖甲、硇砂、南星等。朱氏所谓痞块，虽非专指肿瘤，但确也包括肿瘤。现在治疗食管癌用硇砂，治肝癌用鳖甲，治宫颈癌用三棱、莪术等，皆有一定疗效，大多与朱氏用药有一定渊源。
这个时期对肿瘤的病机有更深的认识，同时对各种不同的肿瘤有了更加清楚的描述和发微。如严用和《济生方·五脏门》中有五脏六腑虚实论治，关于五脏六腑虚证论治的内容颇为丰富，并提出了“补脾不如补肾”的治疗原则；《圣济总录·瘿瘤门》从气血流行的角度作了论述，认为“瘤之为义，留滞而不去也。气血流行，不失其常，则形体和平，无或余赘。及郁结壅塞，则乘虚投隙，病所以生”。初为小核，寝以长大，若杯盂然，不痒不痛，亦不结强。强调“瘤”与气血流行关系密切，因此行气、活血亦为治疗肿瘤两大重要方法。
总体看来，金元时期的医家对肿瘤的认识、肿瘤证治体系在逐渐完善。