为配合基础医学新专业的成立，实现基础医学专业的培养目标，分子医学实验室成立于2017年11月，预开设《分子医学创新实验课程》和《现代大型仪器分析和使用课程》。

本实验室又名为辽宁省医学细胞分子生物学重点实验室依托大连医科大学建设，1993年获辽宁省科技厅、财政厅共同批准建设。2004年，由学校分析测试中心与辽宁省医学细胞分子生物学重点实验室合并建立中心实验室（辽宁省医学细胞分子生物学重点实验室），由基础医学院管理。2012年，重点实验室与中心实验室分离，由基础医学院管理。

实验室现有人员6人，教授1人，副教授1人，讲师3人，其中具有博士学位的4人，留学回国人员3人。