آزمایشگاه مولکولی مرکز پیوند سلول‌های بنیادی خونساز از سال ۱۴۰۱ با بهره‌گیری از تجهیزات پیشرفته راه‌اندازی شد و به انجام انواع آزمایش‌های مولکولی نظیر PCR ژن، استخراج DNA/RNA و تحلیل‌های ژنتیکی پرداخته است. این آزمایشگاه به محققان این امکان را می‌دهد که تحقیقات ژنتیکی دقیق و آزمایش‌های مرتبط با درمان‌های سلولی و ژن‌درمانی را به‌طور موثر انجام دهند. همچنین، این آزمایشگاه نقش حیاتی در کنترل کیفیت محصولات ژنی و ارزیابی تغییرات ژنتیکی در فرآیندهای درمانی دارد.