Історія підрозділу починається з 1911 р., коли в інституті була створена клініко-мікроскопічна лабораторія. В 1926 році відбулась структурна перебудова, що звершилась створенням лабораторного відділу, до складу якого увійшли бактеріологічна, патоморфологічна і клінічна лабораторії. Клініко-діагностичний напрям роботи відділу у період з 1926 по 1971 року пов’язаний з іменами вчених-клініцистів: професора К.Ф.Єленевського, д. м. н. М.Л.Свєтлової, к. м. н. О.Г.Петренко. Наукові розробки на базі відділу пов’язані з діяльністю таких відомих вчених як проф. Білоус А.М., проф. Тимошенко О.П., к. м. н. Ю.П.Делевський.
З 1992 року створена наукова лабораторія клінічної діагностики у складі клініко-мікроскопічної, клініко-бактеріологічної та клініко-біохімічної груп. У 1998 році до складу лабораторії клінічної діагностики увійшла група клінічної імунології. Керівником лабораторії стала к. б. н. Ф.С.Леонтьєва.
З 2000 року інститут перейшов з системи міністерства охорони здоровʼя до системи Національної академії медичних наук України і лабораторія одержала статус відділу лабораторної діагностики та імунології.
Відділ виконує обов’язки координатора щодо організації та проведення раундів міжлабораторних порівнянь результатів інструментальних вимірювань в установах НАМНУ в м. Харкові. У листопаді 2015 р. відділ успішно пройшов атестацію у межах програми НАМНУ з міжлабораторних порівнянь результатів інструментальних вимірювань. В 2019 році отримав свідотство про відповідність системи вимірювань вимогам ДСТУ ISO 10012: 2005
Відділ приймає участь у Міжнародних програмах з контролю якості клініко-лабораторних досліджень.
В арсеналі відділу — унікальні, спеціально розроблені в інституті та удосконалені біохімічні методики дослідження стану сполучної тканини. Особливістю клінічної діяльності відділу є використання розроблених діагностичних схем вивчення метаболізму сполучної тканини при різних ортопедичних захворюваннях. Проводяться дослідження особливостей соматичного статусу ортопедичних хворих з супутньою (коморбідною) серцево-судинною, ендокринною та іншою патологією. Вивчаються зміни концентрацій біохімічних, імунологічних, гематологічних маркерів, показників коагулограми. Досліджуються біологічні рідини, у тому числі й пунктати суглобів, ексудати й транссудати з використанням 201 метода.
Основними напрямками роботи відділу є:
- вивчення метаболізму сполучної тканини;
- дослідження імунного статусу при патологічних процесах опорно-рухової системи (ОРС);
- розробка діагностичних алгоритмів при дистрофічних, запальних, травматичних, онкологічних та інших захворюваннях ОРС;
- дослідження системи зсідання крові при захворюваннях та пошкодженнях ОРС.
