病理科成立于1972年（1978年开展冰冻切片诊断，1980年独立分科），经过几代病理人的不懈努力与建设，现已成为陕西省内规模较大、设备先进、开展项目齐全、科研能力较强，集医疗、教学、科研于一体的病理教研室。是陕西省国际医学交流促进会副主任委员单位、西安医学会常委单位、陕西省抗癌协会常委单位、陕西省中西医结合学会常委单位、陕西省保健学会常委单位、陕西省医学会及医师学会委员单位等。2024年，获第五批陕西省临床重点专科建设项目批准。
团队建设：病理科现有员工17人，包括高级职称1人，中级职称9人，其中，硕士7人。科室注重团队建设和人才培养，尤其重视学术骨干和技术骨干的培养。近年来先后选派9人到国内一流的专科实验室进修学习。现已逐渐形成梯队结构合理、业务素质过硬的专业团队。多次获得“医疗质量安全奖”及”先进集体”、“先进科室”。在抗疫工作中表现突出，有2人获得西安市疫情防控“抗疫先行者”荣誉证书。
临床病理工作：医院高度重视学科平台建设，现已建成1000m2标准化病理实验室。购入全自动染封一体机、激光玻片打号机、激光包埋盒打印机、全自动核酸提纯及荧光PCR分析系统等设备，促进学科快速发展。实验室资质齐全，科室包含免疫组化室、细胞室、常规室、分子病理室、荧光原位杂交室。目前已开展常规活检、术中冰冻、液体细胞活检、分子病理、HPV检测、免疫组织化学检测、特殊染色、DNA倍体检测、肺、消化道、宫颈早癌甲基化检测等。业务全面，能够满足临床常规诊疗需求，并满足医联体托管医院沣东医院和土门卫生服务中心的外送病理检查需求，年外检量约3万例。近3年来获批国家自然科室技术基金面上项目一项，省级课题4项，校级课题一项。