病理科是哈尔滨市胸科医院特色科室，擅长胸、腹腔积液病理诊断、颈部淋巴结结核，胸壁结核，骨结核，肺结核等结核诊断。现有副主任医师1名、住院医师1名、技师4名。目前现有日本奥林巴斯显微镜3台；BX51一台；BX41一台；CX41一台；德国蔡斯荧光显微镜一台；德国DAKO全自动免疫组化机一台；德国蔡斯切片机一台及全自动脱水机、全自动染色机，具有台大的诊断能力和诊断水平。医院特色细胞病理学每年完成细胞诊断过万例，在胸、腹腔积液细胞学，肺穿刺细胞学，痰液基细胞学，脑脊液细胞学方面诊断率高。在细胞学定量诊断方面，通过胸水涂片定量细胞学方法计数淋巴细胞及伴随细胞，胸水沉渣石蜡包埋切片检查及免疫组化学检查三步法等病理检查方法诊断结核性胸腔积液，恶性胸腔积液达到国内领先水平。恶性胸腔积液的诊疗方式省内独有，通过免疫组化法进行基因耐药检测，通过分子生物学方法检测EGFR及ALK，对很多不能手术的肿瘤晚期病人做到精准治疗及个性化治疗。