Το Κυτταρολογικό εργαστήριο λειτουργεί από το 1986 εξυπηρετώντας τις ανάγκες όλων των κλινικών του Τζανείου Νοσοκομείου, εκτελώντας εξετάσεις για την πρόληψη και έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου ή άλλων νοσημάτων καθώς και την παρακολούθηση ασθενών με ή χωρίς νεοπλασία.         

     Οι εξετάσεις αυτές αφορούν σε υλικά από όλα τα συστήματα του ανθρώπινου σώματος, όπως test pap, ούρα, πτύελα, βρογχικές εκκρίσεις, brushing-washing βρόγχου, πλευριτικά, ασκιτικά, περικαρδιακά, εγκεφαλονωτιαία υγρά, επιχρίσματα οισοφάγου, στομάχου, παρακεντήσεων επιπολής και εν τω βάθει οργάνων, κλπ.                                                                                                                                                                                       

     Το Κυτταρολογικό εργαστήριο συνεργάζεται και εξυπηρετεί επιπλέον τις ανάγκες των νοσοκομείων ‘Ασκληπιείο’ Βούλας, Άργους, Ναυπλίου, Σύρου, Χανίων, Νάξου, καθώς και των Κέντρων Υγείας και Μονάδων Υγείας Αίγινας, Γαλατά, Δραπετσώνας, Βάρης, Τήνου, Μήλου,  Καστελίου, Σητείας, Κισσάμου Χανίων και Ιτέας.

       Οι ιατροί του τμήματος διενεργούν παρακεντήσεις με λεπτή βελόνα (FNA) επιπολής οργάνων ( μαστού, θυρεοειδούς, λεμφαδένων, σιελογόνων αδένων, ογκιδίων ή κυστικών αλλοιώσεων δέρματος κλπ.) με υπερηχογραφική καθοδήγηση, σε συνεργασία με το ακτινολογικό τμήμα του νοσοκομείου σε νοσηλευόμενους και μετά από προγραμματισμένο ραντεβού σε εξωτερικούς ασθενείς, ασφαλισμένους ή ανασφάλιστους. Οι παρακεντήσεις γίνονται καθημερινά τις πρωϊνές ώρες  πλην των ημερών της γενικής εφημερίας του νοσοκομείου.

          Στο τμήμα υπάρχει χώρος εξοπλισμένος για λήψη test pap, υλικών με βούρτσα ή εκκριμάτων (π.χ στοματικής κοιλότητας, θηλής μαστού, αλλοιώσεων δέρματος κλπ) για τους νοσηλευόμενους, το προσωπικό του νοσοκομείου και εξωτερικούς ασθενείς.

         Το προσωπικό του τμήματος επίσης εκπαιδεύει ειδικευόμενους ιατρούς Γυναικολόγους, σπουδαστές εργαστηρίων των ΤΕΙ,ΙΕΚ και ΕΠΑΛ και συμμετέχει σε εξορμήσεις φορέων υγείας, καθώς και σε προγράμματα ελέγχου πληθυσμού για την πρόληψη του καρκίνου του τραχήλου της μήτρας.

      Το Κυτταρολογικό τμήμα του Τζανείου βρίσκεται στο ισόγειο του νέου κτιρίου του νοσοκομείου.