אגף המעבדות של הקריה הרפואית רמב"ם מבצע מגוון רחב של בדיקות מעבדה. זאת, במטרה לסייע בתהליך האבחון הרפואי ולהעניק את הטיפול הרפואי האיכותי ביותר לחולים. הבדיקות מבוצעות במספר מעבדות ייעודיות שונות, הכוללות: מעבדה לבדיקות דחופות (מבצעת בדיקות עיקריות בביוכימיה, המטולוגיה וגזים בדם), מעבדות ביוכימיה והמטולוגיה, בנק הדם, מעבדות מיקרוביולוגיה, וירולוגיה, אימונולוגיה, אנדוקרינולוגיה, טוקסיקולוגיה, ציטוגנטיקה, ציטולוגיה ופתולוגיה. בנוסף, ערוך האגף גם למתן שירות של בדיקות דם ייחודיות לציבור הרחב. סה"כ, נערכות באגף כ-4 מיליון בדיקות בשנה.
אגף המעבדות מפעיל מערכת אבטחת איכות מרבית והיה הראשון בארץ, לעמוד בתו התקן של מכון התקנים, כבר בשנים 2000-2001. אחת לשנה עומדות המעבדות בבדיקה חיצונית של מכון התקנים או הרשות להסמכת מעבדות, לבחינת פעילותן התקינה והארכת תוקף תעודת ההסמכה המקצועית.