分子實驗室位于醫院醫技樓4樓，建筑面積約200平方米，該實驗室嚴格按照《生物安全實驗室建筑技術規范》《實驗室生物安全通用要求》規范設計，包含更衣室、緩沖間、PCR走廊、試劑準備區、樣本制備區、擴增與檢測區、洗消間等。

實驗設備引進全自動PCR定量分析系統、核酸提取儀、冷凍離心機等先進精密儀器多臺，所有物品必須經過雙扉互鎖傳遞窗消毒進出實驗區，各區間擁有全送全排潔凈空調系統，氣流和壓力控制保證了氣流單向流動防止氣溶膠污染，獨立區間有溫度、濕度、氣壓調節監控系統、不間斷供電系統、門禁系統。

實驗室目前擁有資深醫學檢驗人員六名，為更規范、更高效地完成核酸檢測工作，六名檢驗人員均到湖南省臨床檢驗中心進一步參加專項專業學習培訓，并均取得臨床基因擴增檢驗技術上崗證。

該實驗室建成投入使用對于醫院做好常態化疫情防控工作意義重大。新冠肺炎核酸檢測、血常規和胸部CT檢測是疫情防控要求“早發現、早診斷、早隔離、早治療”落實的重要措施，其中核酸檢測工作是其中的關鍵所在。省兒童醫院在“外防輸入、內防反彈”的前提下，一手抓疫情防控，一手抓正常醫療工作，為保障我省兒童的健康安全提供更為切實有效的服務。