מעבדות בית החולים בילינסון מספקות שירות לחולים מאושפזים, חולים אמבולטוריים ולמגוון גורמי חוץ הכוללים בתי חולים ומבוטחי קופות החולים. המעבדות קולטות בשנה כ- 1,500,000 דגימות ומבצעות כ- 6,000,000 בדיקות.
השירות המעבדתי ניתן בתחומי אימונולוגיה, אנדוקרינולוגיה, ביוכימיה, בנקאות דם, גנטיקה, גסטרואנטרולוגיה, המטולוגיה, מיקרוביולוגיה, סיווג רקמות, פריון, פרמקולוגיה, פתולוגיה וציטולוגיה.
כמו כן ניתנים שירותי מעבדה שאינם נכללים בסל הבריאות (שר''י) בתחומי הגנטיקה, אימונוגנטיקה, קרישה, אימונולגיה וסמני סרטן.
בין מגוון שירותי המעבדה הייחודיים נכללים: מרכז ארצי לאבחון וניטור מחלת הפורפיריה, מרכז ארצי לאבחון כלמידיה, מעבדה של שירותי בריאות כללית לזיהוי חיידק ההליקובקטור פילורי במסגרת המכון לגסטרואנטרולוגיה וביצוע אנליזה של אבני כליה לכל מבוטחי כללית.
במעבדות לסיווג רקמות, לגנטיקה מולקולרית, לציטוגנטיקה, להמטולוגיה ולקרישה מבוצעות בדיקות חיוניות להשתלות איברים והשתלות מוח עצם. כמו כן מבוצעות בדיקות סיווג רקמות לצרכים רפואיים ומשפטיים, דוגמת בדיקות אבהות (רק על פי הוראת בתי משפט לענייני משפחה).
במעבדות לגנטיקה מבוצעות בדיקות סקר לנשאות של מחלות תורשתיות באוכלוסייה, אבחון מחלות תורשתיות במשפחות ואבחונים טרום לידתיים.
בנק הדם מספק דם ומוצריו, נותן ייעוץ רפואי וטיפול לחולים - החל מהקזות דם, התרמת דם ועד טיפולי אפרזיס. במעבדות לביוכימיה, לאימונולוגיה ולאנדוקרינולוגיה נבדקים ויטמינים, הורמונים ונוגדנים ייחודיים במגוון מצבי חסר ועודף פתולוגיים וכן בדיקות לאבחון וטיפול בחולי כליה.
במעבדות צוות מקצועי, ותיק ומיומן המנוהל על ידי דוקטורים ופרופסורים במדעי החיים או ברפואה.
