Khoa Xét nghiệm Y học Bệnh  viện đa khoa Tràng An được xây dựng theo quan điểm tổ chức hiện đại của Liên đoàn Hóa lâm sàng và Xét nghiệm Y học Quốc tế (IFCC): Tất cả các  xét nghiệm phục vụ bệnh nhân được tiến hành tại một Khoa, trả kết quả một lần để thuận tiện và nhanh chóng nhất cho bệnh nhân, kiểm tra được kỹ thuật một cách toàn diện và sử dụng tối đa công suất các máy móc, giảm thiểu chi phí. Khoa có 5 tổ công tác: Hóa sinh, Huyết học và truyền máu, Vi sinh và Ký sinh vật, Miễn dịch, Tế bào, thực hiện được đa số các xét nghiệm thông thường và một số xét nghiệm cao cấp.

Khoa có 2 Phó Giáo sư, 1 Tiến sỹ, 1 Bác sỹ - trước đây là các Chủ nhiệm Khoa của các Bệnh viện lớn của Nhà nước như: Bệnh viện Nhi Trung ương, Bệnh viện Việt Đức, Bệnh viện Phụ sản Trung ương, Bệnh viện Đống Đa. 14 Kỹ thuật viên được đào tạo thành thạo. Khoa được trang bị máy móc đồng bộ, chế tạo từ các nước Mỹ, Nhật, Đức, Pháp v.v ... Trong số này, có những máy sử dụng công nghệ hiện đại như Miễn dịch phát quang hóa học khuyếch đại Enzym ( Electrochemiluminescence Inténified enzyme, ECLIA) có độ nhậy rấtcao, phát hiện được nồng độ các chất nội tiết, ung thư tới mức pg (1 phần 1000 tỷ của gram). Có máy chuyện dụng xét nghiệm đặc biệt như máy định lượng DCA 2000+ để định lượng HbA1C và Microalbumin trong 7 phút, phát hiện sớm biến chứng của tiểu đường (một bệnh đang phát triển trên thế giới và ở nước ta). Nhiều máy hoàn toàn tự động, được lập trình, có thẻ nổi mạng với máy tính của các bác sỹ.


Khoa sử dụng nhiều kỹ thuật Xét nghiệm như: Các kỹ thuật động học Enzym, sắc ký miễn dịch, miễn dịch phát quang hóa học khuyếch đại Enzym (ECLIA), miễn dịch quang học gắn vàng (GLORIA), miễn dịch Enzym (ELISA), v.v ... Các công nghệ và kỹ thuật này đã góp phần chẩn đoán và theo dõi điều trị nhiều bệnh như:

• Các bệnh tim mạch: Cao huyết áp, xơ vữa động mạch, nhồi máu cơ tim, v.v ...
• Các bệnh phổi: Viêm phổi, viêm phế quản, lao, ung thư phổi, v.v ...
• Các bệnh đường tiêu hóa: Viêm gan do virus A - B - C, xơ gan, ngộ độc gan, nhiễm mỡ gan, ung thư gan, v.v ...
• Các bệnh thận: Viêm thận cấp và mãn tính, thận hư nhiễm mỡ, sỏi thận và bàng quang, v.v ...
• Các bệnh nội tiết, tiểu đường, bệnh tuyến giáp, bệnh đường sinh dục nam và nữ, v.v ...
• Các bệnh ung thư: Ung thư gan, phổi, dạ dày, đại tràng, trực tràng, tuyến tiền liệt, tinh hoàn, ung thư rau, v.v ...
• Các bệnh do virus: HIV, sốt xuất huyết, các virus viêm gan A, B, C v.v ...
• Các bệnh dị ứng, xương khớp v.v...

Trong mấy năm gần đây, Khoa đã phát triển nhiều loại xét nghiệm hormon, xét nghiệm các chỉ tố ung thư, xét nghiệm chỉ tố tim mạch, chỉ tố  xương như osteocalcin là một chỉ tố xương mới thực hiện ở nước ta nhằm đánh giá sự tạo xương, sự biến đổi xương, có giá trị trong chẩn đoán và theo dõi điều trị loãng xương.