المختبر الطبي هو المختبر الذي يتم فيه إجراء الفحوصات على عينات المرضى، يتعامل مع عينات الدم وعينات الجسم الأخرى للمساعدة في تشخيص المرض، وتحديد العلاج.
ويمكن تعريف المختبر بأنه الجزء المسؤول عن تحليل عينات الجسم باستخدام أجهزة وتقنيات خاصة، وتشمل الفحوصات المخبرية مجالات مثل الكيمياء السريرية، أمراض الدم، علم المناعة، علم الأحياء الدقيقة، وغيرها من المجالات.