实验医学科成立于2012年4月，位于第一住院大楼三楼，成立时由临床生化室、临检与血液室、临床微生物室、临床免疫室四个亚专业实验室构成。2020 年建立了 PCR 实验室，实验室按照国家 PCR 实验室建设相关标准设置分区：试剂制备区、样本制备区、基因扩增区、产物分析区等四个区域，区间实行梯度负压（试剂准备区适度正压、样本提取区负压、基因扩增区负压、产物分析区负压。所有设备与四川大学华西医院保持一致。近年来，科室共开展 新技术。实验医学科建立了全面的临床医学检验质量管理体系，秉承华西医院实验医学科的美国病理学家学会（CAP）的持续性质量改进理念，以高素质的专业技术队伍、优化的工作流程，采用先进的工作模式：多台同类型自动化分析仪连接组合替代单机分析，在保证样本快速检测的同时，提高了检验质量；通过智能化LIS系统与检测仪器连接，改善数据传输模式，提升了科学化质量管理；通过LIS系统与HIS系统网络连接，实现了标本信息的条码管理和检验申请与检验报告无纸化服务；目前正通过自动化前处理系统与自动化分析流水线结合应用，进行分析前、分析后的质量控制，使临床检验分析进入了全程质量控制新时代。实验医学科目前已开展近200项检测项目，平均每天检测标本超过3500份。实验医学科科室各亚专业每年参加卫生部临床检验中心开展的室间质评项目，室内质控覆盖率为100%，参加卫生部临床检验中心室间质评项目合格率平均为99.23%。
实验医学科现有专业技术人员20人，其中高级职称1人，中级6人，初级13人。博士及以上学位者1人，硕士3人，本科17人。工勤2人。