Клініко-діагностична лабораторія почала функціонувати при Тернопільському психоневрологічному диспансері у 1957 році як підрозділ жіночого психіатричного відділення, а з 1972 року – як самостійний структурний підрозділ лікарні. Спочатку аналізи виконували 2 лаборанти, з 1965 року – ще лікар-лаборант, з 1973 – лікар-лаборант-біохімік. У 1980 році був відкритий бактеріологічний підрозділ. До 1996 року лабораторію очолювала Дячук Л.А., у 1996-99р.р. – Сисак М.М. З 2000 року завідувачем клініко- діагностичної лабораторії працює лікар-лаборант вищої категорії Стець Ілона Іванівна.