Esta División se encuentra en el primer piso del bloque de hospitalización, ext. 22416 y el encargado es el Dr. Roberto Joaquín Robles Ramírez, se ubica en el primer piso del bloque de Hospitalización y consta de seis servicios auxiliares de diagnóstico: Patología Clínica (Laboratorio de Análisis Clínicos), Imagenología, Anatomía Patológica, Neurofisiología, Medicina Nuclear y Medicina Física y Rehabilitación.

En Patología Clínica (Laboratorio de Análisis Clínicos) se realizan un promedio de 45000 exámenes mensuales.
Imagenología entre todo tipo de estudios radiológicos un promedio de 3000 estudios mensuales.
Anatomía patológica realiza un promedio de 1000 preparaciones.
Neurofisiología un promedio de 763 estudios en los que destacan potenciales evocados visuales y auditivos, electroencefalogramas y electroneuromiografias.
Medicina Nuclear un promedio de 400 gammagrafias mensuales en un turno, así como un promedio de 3000 determinaciones hormonales por radioinmunoanálisis.
Medicina Física y Rehabilitación un promedio de 3500 procedimientos de diferentes terapia al mes. Los equipos con que cuentan los servicios se mantienen en buenas condiciones funcionando correctamente.

Es el único hospital para niños en toda la república y en Latinoamérica que cuenta con un cuarto especialmente blindado para tratamiento con radioisótopos, así como la experiencia en el Servicio de Medicina Nuclear para proporcionar dichos tratamientos a los niños que presentan Cáncer de Tiroides y Neuroblastoma. Contamos con equipo de Resonancia Magnética de última generación, que ayuda a proporcionar una mejor calidad de atención en lo que respecta a ayuda diagnóstica por imagen.

Varios de los médicos especialista de las diferentes áreas, tienen grados en maestría en ciencias medicas; algunos químicos además de clínicos son especialistas en hematología, microbiología, radiofarmacia y radioinmunoanálisis, con participación en control de calidad externo internacional y técnicos especializados altamente capacitados en las diferentes áreas.