งานปฏิบัติการชันสูตร (Diagnostic Laboratory) สังกัดโรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ รับผิดชอบในการตรวจวิเคราะห์ด้าน เคมีคลินิก ภูมิคุ้มกันวิทยา จุลชีววิทยา โลหิตวิทยาและจุลทรรศาสตร์ และเจาะเลือดผู้ป่วยนอก โดยเปิดบริการรับสิ่งส่งตรวจผู้ป่วยที่เข้ารักษาในโรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ หรือจากสถานพยาบาลอื่นๆ ประกอบด้วยหน่วยปฏิบัติการ 4 หน่วย คือ