中心實驗室成立于2002年2月，羅以任主任，同年5月吳勝其任副主任。中心實驗室是在原免疫室和遺傳室的基礎上組建而成，其任務是將醫院原分散于各科的試驗用儀器設備集中起來，為醫學實驗提供良好條件。2002年11月，醫院與湖南大學國家重點實驗室——化學生物傳感與計量學實驗室合作，組建湖南大學腫瘤研究中心，研究中心就設在中心實驗室，其研究領域為腫瘤的基礎和臨床應用性研究。中心實驗室擁有二氧化碳培養箱，色譜儀、程序降溫冷凍儀、低溫超速離心機、倒置顯微鏡等一批實驗研究儀器。自組建以來，除為臨床、科研服務外，還開展了惡性腫瘤LAK細胞免疫治療和自身外周血干細胞移植工作，并承擔省科技廳、湖南大學開放基金課題各1個，承擔省衛生廳課題2個。2004年12月有工作人員3人，其中兼職副主任1人，副主任技師1人，主管技師1人。

[免疫室]

免疫室組建于1977年12月，由杜娟負責。1979年3月陳秋波任副主任，有工作人員5名，主要從事腫瘤基礎免疫、診斷、治療方面的研究，1985年前，在國內同行中有一定影響。1986年陳秋波任主任，1988年后科室轉為以免疫治療研究為主。主要開展的服務有：1、鼻咽癌的EB病毒檢測：VCA—IgA.G、EA—IgA、DEA酶、EBNA等。陳秋波等開展的“血清EB病毒特異性DNA酶抗體研究”1985年獲省廳科研成果四等獎。2、腫瘤病人的免疫治療：自體瘤苗、卡介苗的劃痕治療及瘤內注射治療、轉移因子的治療。3、免疫指標檢測：①OT皮試試驗。②PHA淋巴細胞轉化試驗。③巨噬細胞吞噬試驗。④T、B淋巴細胞的玫瑰花試驗。1992年10月陳秋坡因病去世，何執鼎任副主任，1994年4月免疫室開始組建層流潔凈病房，配備百級無菌層流潔凈病房兩間，百級骨髓細胞培養室1間。1995年7月開始收治病人，1996年2月，免疫室與層流室正式合并。技術人員及儀器設備調中心試驗室。

[遺傳室]

遺傳室成立于1978年10月，張維德任副主任，有專職人員3人，由檢驗科負責管理，主要從事在細胞學水平上的腫瘤遺傳學研究。1981年12月遺傳室從檢驗科分離出獨立，1985年4月張維德去世后，由科教科管理。主要開展的服務有：1、腫瘤病人的外周血骨髓和腫瘤組織的培養。2、進行細胞遺傳方面的檢查并發現一例世界首報的一個核型家系病例。3、開展直腸癌、肝癌、鼻咽癌等病種的家系調查。1986年11月唐啟信任副主任，同時從事放射生物學研究，1989年元月唐啟信調出，1991年10月并入檢驗科。