实验诊断实验室成立于1985年9月，是第一临床学院成立最早的实验室。该实验室现位于济宁医学院北湖校区南实验楼2层，所属实验室房间3个，实验室面积300m 2，共有仪器设备等208台(件)，仪器设备总价值约87万元，其中大型仪器五分类血细胞分析仪一台，价格24.3万元/台、全自动血凝仪2台、价格8.5万元/台，尿液分析仪2台 、价格2.4万元/台、挪威进口糖化血红蛋白仪4台，价格1.8万元/台、日本产奥林帕斯显微镜70台，价格8000元/台。实验室年均完成实验课近3000学时，主要承担本院临床学院等7个院系14个专业本专科学生的实验课程。
实验室现有专职实验技术人员2人，均系高级实验师职称，实验课代课教师6人。其中正教授1人，副教授2人，讲师3人，具有硕士以上学历教师占66％；具有高级职称人员占50%|。
实验室具有较好的实验教学条件和设施，可为临床、精神、中西医、法医、口腔、影像、康复、护理等专业开设实验项目6个。其中综合性实验4项，实验课开出率为100%。在完成教学任务的同时，积极开展和参与科研工作，近年来主持、参与并完成了科研项目11项。其中课题为《抗肾综合征出血热中药制剂的研制及实验观察和临床应用研究》获得国内领先水平；课题为《肾综合征出血热病毒感染途径的实验室研究》获山东省科技进步三等奖；课题为《儿童行为问题相关因素调查分析》获得济宁医学院科技进步奖等。
实验室有完善的实验教学设备和实验室管理制度，近年来，随着学校对实验室建设的大力投入，实验室规范化建设成效显著。今后将进一步提升实验室的规模与水平，加强实验室硬件和软件建设，加强理论联系实际，为培养合格的医学生而奋斗。