По ISO 9001:2008: са сертифицирани 10  научноизследователски и диагностични лаборатории за обучение на студенти, специализанти и докторанти: 

• Център по ЕПР спектроскопия към катедра Химия и биохимия.

• Лаборатория Биохимия на туморния растеж към секция Биохимия.

• Лаборатории Биофизика и Бионано-технологии към катедра Физика и биофизика.

• Лаборатория Молекулярна биология към катедра Молекулярна биология, имунология и медицинска генетика.

• Научноизследователска лаборатория по репродуктивна имунология към катедра Молекулярна биология, имунология и медицинска генетика.

• Лаборатория по хромозомна диагностика и генетичен мониторинг към секция Медицинска генетика.

• Лаборатория по газова хроматография към катедра Обща и клинична патология.

• Лаборатория по молекулярна патология към катедра Обща и клинична патология.

• Лаборатория за изолирани органи към катедра Физиология, патофизиология и фармакология.

• Научно-диагностична лаборатория по медицинска паразитология.

• Лаборатория по клинична микробиология.

• Лаборатория към катедра Хигиена и професионални болести.

• Лаборатория за клетъчно култивиране към катедра Физика и биофизика.

• Лаборатория за електронна микроскопия.

• Лаборатория по конфокална микроскопия.

По проект, финансиран от ТрУ, на тема „Осъвременяване на оборудването и оптимизиране функционирането на Вивариума при Медицински факултет към Тракийски университет – гр. Стара Загора” е ремонтиран и изцяло обновен Вивариумът. Оборудван е с нови клетки – за плъхове и мишки, и инструментариум, специално предназначен за хирургични манипулации с малки опитни животни. Подготвени са документите за акредитиране на учебната работа с опитни животни.

Клиничното обучение на студентите се провежда основно в структурите на УМБАЛ. Допълнително се използват и намиращите се в района на Стара Загора болници, диспансери и заведения за извънболнична медицинска помощ.  Медицинският факултет и Университетската болница разполагат както с всички основни видове лаборатории и диагностични апарати, така и с диагностично-лечебна апаратура на най-съвременно ниво като: имуноанализатори за клетъчен имунитет, електронен микроскоп, хроматографски анализатори, клинико-химични и кръвно-газови анализатори, електромиографи, електроенцефалограф, терапевтични лазери, всички видове ендоскопска апаратура, операционни микроскопи и специализирана апаратура, работеща съвместно с компютър. За преподавателите има осигурен постоянен достъп до интернет.