实验研究部成立于1984年9月，现有专职工作人员34人，其中，正高级专业技术人员6人，副高级专业技术人员9人;博士研究生16人，硕士研究生10人。科室实行首席研究员制度，组建以首席研究员为核心的多个学术团队，承担科研项目、新技术开发,成果转化、项目推广等科技活动。

目前，实验研究部拥有近4000平米的现代化研究实验室以及1500平米动物中心，配备了质谱流式系统、飞行时间质谱仪、激光共聚焦显微镜、小动物活体光学成像系统、超灵敏信号传导通路分析系统、数字PCR仪、流式细胞分选、分析仪、光谱流式细胞仪、生物学辐照仪等国际领先的科研设备。 科室围绕肿瘤演进机制和诊疗策略，开展细胞生物学、分子生物学、免疫学、生物信息学实验研究。建设有获得国家人类遗传资源保藏行政许可的肿瘤生物样本库、符合万级洁净度基因检测实验室，高通量测序分析平台、成像平台、分子检测平台、流式细胞平台、以及PDX小鼠饲养繁殖中心等满足临床试验需求的平台。