Служба клинической лабораторной диагностики имеет двухуровневую систему, в которой функционируют 52 клинико-диагностические лаборатории.
На первом уровне лабораторная диагностика осуществляется лабораториями учреждений здравоохранения, оказывающих первичную медико-санитарную помощь (городские и районные медучреждения). Здесь выполняются исследования, которые не подлежат централизации – исследования мочи и общеклинические исследования кала, мокроты, плевральной и спинномозговой жидкости, а также экстренные исследования, выполняемые по неотложным состояниям.
Второй уровень – это централизованные лаборатории, выполняющие плановые исследования, оснащенные высокопроизводительным оборудованием с большой пропускной способностью. На этом уровне функционируют 5 централизованных клинико-диагностических лабораторий (ЦКДЛ).
ЦКДЛ ГКБ №1 объединяет 16 лечебных учреждений Чебоксар, Новочебоксарска, а также Чебоксарского, Цивильского, Мариинско-Посадского, Козловского, Красноармейского районов. ЦКДЛ Республиканской клинической больницы обеспечивает лабораторными исследованиями 9 специализированных учреждений здравоохранения республиканского значения г. Чебоксары и медучреждения Ядринского, Моргаушского, Красночетайского, Аликовского районов.
Также на втором уровне работают специализированные централизованные лаборатории: цитологическая (на базе Республиканского клинического онкологического диспансера), пренатальной диагностики (в Президентском перинатальном центре), серологическая (на базе Республиканского кожно-венерологического диспансера). Материал для исследования в эти лаборатории поступает из всех районов республики.