Патологоанатомічне відділення обласної лікарні організоване в 1947 році. Щорічно у відділенні проводиться до 35 тисяч гістологічних досліджень операційного та біопсійного матеріалу, гістохімічні дослідження, цитологічне дослідження пунктатів щитовидної залози, патологоанатомічні дослідження з обласної лікарні та обласних лікувальних закладів.

Відділення співпрацює з Національною медичною академією післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика, Харківською медичною академією післядипломної освіти, Інститутом ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка.

Патологоанатомічне відділення виконує роботу, спрямовану на подальше удосконалення лікувально-профілактичної допомоги населенню шляхом покращення прижиттєвої діагностики захворювань, уточнення причин смерті, забезпечення достовірності даних державної статистики причин смерті, підвищення кваліфікації лікарів та здійснення аналізу недоліків діагностики і лікування. В роботі використовує методи інтенсифікації та раціональної організації праці, здійснює уніфікацію досліджень у секційному та біопсійному розділах роботи з метою скорочення строків патологоанатомічних досліджень та підвищення їх якості, проводить підготовку та проведення клініко-патологоанатомічних конференцій та лікувально-контрольних комісій.