武汉市第一医院中心实验室有1个国家中医药管理局三级实验室（分子生物学实验室），5个二级实验室（临床免疫学实验室、心脑血管病实验室、肾病实验室、中药制剂实验室、皮肤感染性疾病病实验室）。

中心实验室能为中医、中药、中西结合研究提供从整体、器官功能、细胞和分子水平研究的大平台，为建设一个学术思想活跃、鼓励创新，设备精良、方便科研的科学研究实验室，建立了一支结构合理、相对稳定的科研队伍。中心实验室实行专职、兼职相结合的管理模式，为全院职工和研究人员进行科学研究提供实验平台。现有工作人员正高1人，副高1人，博士3人。

中心实验室配备仪器有：贝克曼流式细胞仪、美国伯乐（BIO-BAD）定量PCR仪、Roche和Bio-Rad荧光定量PCR仪、奥林巴斯荧光显微镜、蔡氏倒置显微镜、美国赛默飞（Thermo）酶标仪、Millipore超纯水装备、美国伯乐（BIO-BAD）电泳仪和免疫印迹设备、ND-2000C超微量紫外可见光分光光度计、美国伯乐（BIO-BAD）超高灵敏化学发光凝胶成像系统、艾本德（EPPENDORF）台式高速冷冻离心机、美国赛默飞（Thermo）水套式CO₂培养箱、单外门超低温冰箱（-86℃）、可变温度摇床、荧光光光度计和动物实验设备。

中心实验室在建立与完善科研技术平台的基础上，实现技术资源与设备资源的有效整合，不仅为科研工作创造了便利条件，也使医院在对外竞争中，形成了一定的技术优势。在全力支持和优先保证医院医务人员委托的科研项目，包括国家自然科学基金项目、省市科技项目；国家、省、市、医院人才项目实施。日常工作还包括协助临床科室做好科研项目的申请、实验设计及研究生的具体实验指导，根据需求举办实验技术讲座和仪器设备的培训等。

中心实验室的宗旨是：立足于努力提高本专业学术水平，及时跟踪本专业国际科技前沿，竭尽全力为医院科研、教学、医疗及社会服务。