היחידה הפסיכואונקולוגית פועלת במכון שרת, המכון האונקולוגי של הדסה ומספקת שירותי ייעוץ, טיפול, ותמיכה במטופלים ובבני משפחותיהם. מטרות הטיפולים הפסיכולוגים במכון הם לתת כלים להתמודדות עם מהלך המחלה, עם הטיפולים ועם השלכותיהם ולספק תמיכה לחולים ולבני המשפחה.
בנוסף לטיפול פסיכולוגי מציעה היחידה הפסיכואונקולוגית בכל המחלקות גם שירותי אבחון והערכה נוירופסיכולוגיים. ביחידה נוירופסיכולוגית בכירה המדריכה את הצוות בהעברת האבחונים. השירות מיועד לכל חולה אשר כתוצאה מהמחלה או מהטיפולים חש כי ישנו נזק בתפקודי החשיבה שלו.