Микробиологичната лаборатория заема важно място в лечебно-диагностичния процес – за поставяне на точна етиологична диагноза на бактериалните инфекции, назначаване на адекватно лечение, ранно откриване и ограничаване разпространението на вътреболнични полирезистентни щамове. Приоритетни задачи на лаборатрията са поддържане на постоянно високо качество на микробиологичната диагностика – база за оптимизаране на грижата за болния човек, въвеждане на нови съвременни високотехнологични диагностични методи.

Организационната структура на лабораторията е съобразена с нормативните документи и изискванията на Медицински стандарт „Микробиология“. Лабораторната база е модерна, разполага със съвременна диагнстична апаратура, обезпечаваща точна микробиологична диагностика. Работи се с висококачествени и утвърдени в практиката диагностикуми и други консумативи. Използват се класически методи за изолиране и доказване на бактериите чрез посявка, култивиране, микроскопиране и др., както и автоматизирани методи за идентификация и определяне на антибиотична чувствителност. Контролът на качеството е задължителен елемент в Лабораторията по микробиология. Извършва се текущ, ежедневен вътрешен лабораторен контрол за работа според изискванията на медицинския стандарт „Микробиология“, документиран с протоколи от проверки. Лабораторията участва в Система за външна оценка на качеството на диагностичната дейност към НЦЗПБ, за което се сертифицира два пъти годишно.

Лабораторията по Микробиология е оборудвана с необходимата за дейността си апаратура, инструментариум и консумативи, съответстващи на изискванията на медицинския стандарт „Микробиология“, които създават условия за своевременно и ефективно извършване на специфичната лабораторна дейност: автоклав; сух стерилизатор; водна баня; хладилник; техническа везна; центрофуга; термостат; микроскоп; турбидиметър, хомогенизатор, компютърни конфигурации.
Работи с автоматизирана система за идентификация на микроорганизмите и определяте на антибиотичната чувствителност и МИК – Erba Mannheim. Лабораторията разполага и с автоматизирана система за изследванена на хемокултури – DL Biotech.

Микробиологичната лаборатория извършва следните микробиологични изследвания:

Микробиологично изследване за изолиране на етиологичен причинител от клинични материали от:

1. Микробиологично изследване за изолиране  на етиологичен причинител от клинични материали от:

• Сърдечно съдова система: хемокултура, сърдечна клапа, съдови протези, интравазални катетри и др.;
• Дихателна система: гърлен секрет, носен секрет, храчка, трахеален аспират, бронхоалвеоларен лаваж и др.;
• Урогенитална система: урина микционна, урина от катетър, урина пункционна, проба от уретрален катетър, влагалищен секрет, цервикален секрет, уретрален секрет и др.;
• Кожа и подкожие: раневи секрет, секрет от оперативна рана; секрет от фистула, други материали от рана;
• Пунктати: плеврален дрен, торакален дрен, други дренажи, плеврален пунктат, перикардиален пунктат, пунктат от абсцес, други пунктати;
• Други материали: ликвор. секрет друг вид/очен, ушен, устна кухина, кожен и др./

2. Определянена антимикробната чувствителност на бързорастящи микроорганизми към антибиотици по дисково-дифузионния метод и определяне на МИК към определени антибиотици;
3. Идентефикация на гъбички с медицинско значение, причинители на кожно-лигавични и системни инфекции, на база на тяхната микроскопска морфология и биохимична идентификация, определяне на антимикотична чувствителност.
4. Доказване на трудни за култивиране микроорганизмии и причинените от тях заболявания – анаеробни инфекции, инфекции от хемофилус, менингококови инфекции.
5. Във връзка с превенция на вътреболничните инфекции лабораторията извършва и санитарно микробиологично изследване на материали от болнична среда, медицинска апаратура и медицински персонал.
6. Серологичната диагностика включва: АSТ, RF, тестове за сифилис – RPR