ويقدم ﻗﺴﻢ المختبر وعلم الأمراض في مدينة الملك عبدالعزيز الطبية في الرياض خدمات تتعلق بالمختبرات التابعة للمستشفيات الأخرى في المنطقة بما فيها مدينة الملك عبدالعزيز الطبية بمدينة جدة و مستشفى الملك عبدالعزيز في الاحساء ومستشفى الإمام عبدالرحمن بن فيصل في الدمام ، وكذلك العديد من عيادات الرعاية الصحية الأولية وغيرها من العيادات الشاملة في جميع أنحاء المملكة.

قسم المختبر وعلم الأمراض مختبر آلي بالكامل ويشمل على جميع الأقسام وهي:

• قسم علم الأنسجة والخلايا وحدة المجهر الإلكتروني.

• قسم الكيمياء السريرية.

• قسم الاستقلابات الأيضية.

• قسم التخثر وأمراض الدم.

• قسم علم المناعة ويشمل:

• قسم علم الأمصال.

• قسم زراعة وتطابق الأعضاء.

• قسم تدفق الخلايا.

• قسم الأحياء الطبية الدقيقة ويشمل:

• قسم البكتيريا الطبية والجراثيم.

• قسم علم الفطريات.

• قسم الطفيليات.

• قسم الاختبارات البيئية.

• قسم التحاليل البولية.

• قسم السُل.

• قسم علم الفيروسات والأحياء الدقيقة الجزيئية.

• قسم علم الأمراض الجزيئي وعلم الوراثة ويشمل قسم الوراثة الخلوية السريرية والجزيئية.

• قسم علم الأورام الجزيئي وعلم الوراثة الكيميائية الحيوية.

• قسم سحب العينات ويشمل جمع العينات ومعالجتها.

• قسم مختبر الطوارئ ويشمل:

• قسم الكيمياء السريرية.

• قسم التخثر وأمراض الدم.

• قسم التحاليل البولية.

• قسم السموم.

• قسم نقل الدم ومختبر العلاج الخلوي.

• قسم الخلايا الجذعية.

• قسم معايير الجودة.

• قسم الجودة النوعية.

• قسم الصحة والسلامة.

• قسم نقطة الرعاية الصحية الأولية.

• قسم التعليم والتدريب ويشمل برنامج تدريب الطبيب المقيم والفنيين والإخصائيين الطبيين.

• قسم نظم معلومات المختبر.