Lääketieteellinen laboratorio on laboratorio, jossa kliinisille näytteille tehdään testejä, joiden avulla saadaan tietoa potilaan terveydentilasta sairauksien diagnosoinnin, hoidon ja ennaltaehkäisyn tueksi. Kliiniset lääketieteelliset laboratoriot ovat esimerkki soveltavasta tieteestä, toisin kuin tutkimuslaboratoriot, jotka keskittyvät perustutkimukseen, kuten joissakin akateemisissa laitoksissa.