Патологоанатомическая лаборатория является структурным подразделением больницы и существует с 1960 года, с самого открытия диспансера, занимается прижизненной диагностикой; верификацией патологоанатомических процессов тканей и органов у пациентов. Проводит патологоанатомические, гистологические, иммуногистохимические исследования.
Заведующий лабораторией: Баракатова Нургуль Нуркасымовна – врач лаборатории.
 
Врачи ординаторы лаборатории:
Лаврик Лариса Григорьевна – врач высшей категории;
Иманбаева Айгерим Байкадамовна – врач лаборатории;
 
Старший лаборант – Анацкая Ирина Владимировна – лаборант высшей категории
 
Лаборатория оснащена современным лабораторным оборудованием в соответствии с мировыми стандартами, предъявляемыми к подобным подразделениям. Осуществляется диагностика доброкачественного или злокачественного характера новообразований, их гистогенез, определяется степень структурной и функциональной дифференцировки опухолевых клеток, что способствует выбору дальнейшего адекватного метода лечения.
В лаборатории широко используется иммуногистохимический метод, основанный на исследовании экспрессии различных дифференцировочных антигенов, транскрипционных факторов, регуляторов клеточного цикла. Кроме того, данный метод исследования необходим для определения чувствительности опухолевых клеток к химиотерапевтическим препаратам и гормональной терапии. Лаборатория обеспечивает 100% выполнение всех патогистологических исследований, необходимых для диагностики различных патологических состояний стационарных и амбулаторных больных. Проводит консультацию стеклопрепаратов из любых медицинских организаций, также проводит в рамках дорожной карты по развитию онкослужбы малекулярно- генетические исследования в содружестве с КАЗНИИ ОиР (проведение ALK, PDL, EGFR, BRAF мутации), осуществляет телепоталогию с институтом им.Герцина и Петрова (РФ).