O diagnóstico é a peça central de todo o cuidado médico. Um diagnóstico preciso e detalhado é fundamental para um tratamento bem-sucedido. Com isso em mente, o Sírio-Libanês montou o novo Laboratório de Anatomia Patológica, com os melhores e mais modernos equipamentos e um grupo de especialistas nessa área. Patologistas atuam em parceria com médicos de outras especialidades realizando testes em tecidos e fluidos retirados do corpo. Esses exames são fundamentais para o diagnóstico, seja de doenças infecciosas, inflamatórias ou de um câncer. Entre as mais recentes tecnologias utilizadas para os diagnósticos estão as metodologias de sequenciamento de DNA e RNA de nova geração (Next Generation Sequencing), que permitem a avaliação de doenças hereditárias.