Служба лабораторной диагностики на начальном этапе деятельности института представлена самостоятельными лабораториями: клинической (заведующий — к.м.н. Макарьева Лариса Михайловна) и биохимической (заведующий — к. б. н. Любовь Львовна Брагинская).
В 1980 году лаборатории объединены в одну — клинико-биохимическую. Возглавила ее Лариса Михайловна Макарьева.
В 1987-1990 гг. — лабораторией руководит Лилия Ибрагимовна Ризванова, в 1990-1994 гг. — кандидат биологических наук Фирюза Арслановна Дусеева, 1994-1999 гг. – кандидат биологических наук Гульнара Вильевна Тимашева.
Иммунологическая лаборатория организована в 1975 году. Возглавила новое направление к. м. н. Светлана Викторовна Кроткова.
С 1985 по 1992 год лабораторией иммунологии руководит д. м. н., профессор Хайруллина Раиса Масгутовна.
С 1992 по 1994 год лабораторию возглавила Заерова Надежда Марковна. С 1994-1995 – Ройтман Сима (Мусса) Иосифовна. С 1995 по 1999 год — к. б. н. Фукалова Людмила Алексеевна.
Микробиологическая лаборатория организована в 1994 году, заведующий – к. б. н. Хуснаризанова Рауза Фазыловна.
В связи с возросшей необходимостью централизации, единого управления и более рационального использования материальных ресурсов, в 1999 году все основные разделы лабораторной диагностики: биохимия, иммунология, бактериология, ПЦР-диагностика и гематология интегрированы в единую структуру. Первым заведующим объединенной лабораторией стал д.м.н. Адамов Олег Алексеевич. С 2000 по 2002 год лабораторией руководит к. б. н. Хуснаризанова Рауза Фазыловна.
С 2002 по 2015 года работу лабораторной службы института возглавляла доктор медицинских наук, врач высшей квалификации Масягутова Ляйля Марселевна. С 2015 года лабораторная служба была разделена на клинико-биохимическую лабораторию, где заведовать стала Бадамшина Г.Г и иммуно- бактериологическую лабораторию, заведует Масягутова Ляйля Марселевна. В 2016 году клинико-биохимической лабораторией заведует Аслаев А.Н. И с августа 2016 года произошла реорганизация и образование отделения лабораторных методов исследований, которой заведует Масягутова Ляйля Марселевна.
С сентября 2020 года заведование отделением лабораторных методов исследований возглавил врач — КЛД Хайруллин Рустем Ульфатович. В декабре 2021 года отделение лабораторных методов исследований было расформировано на клинико-диагностическую лабораторию, где заведование приняла врач-КЛД Рафикова Линара Альфировна и иммуно-бактериологическую лабораторию — заведующий врач-бактериолог Кудакаева Рима Хисматулловна.