Sebagai upaya dalam menanggulangi penyakit infeksi dan menurunkan angka resistensi antimikroba, RSUD Tarakan menyediakan Labotorium Mikrobiologi yang didukung oleh dokter spesialis mikrobiologi klinik, analis laboratorium dan peralatan yang canggih.
Laboratorium Mikrobiologi merupakan laboratorium yang memberikan pelayanan berupa identifikasi mikroba (bakteri dan jamur) penyebab infeksi dengan melakukan pemeriksaan biakan yang disertai uji kepekaan antimikroba dengan menggunakan peralatan canggih dan semi otomatis yaitu mesin BD dan VITEK.
Selain pemeriksaan Biakan ini, laboratorium juga melakukan pemeriksaan deteksi cepat dengan berbasis molekuler kuman TB dan MDR – TB dengan alat Geneexpert. RSUD Tarakan dipercaya dan ditunjuk sebagai Laboratorium Rujukan Intermediet (LRI) untuk wilayah Jakarta Pusat sebagai salah satu bentuk implementasi dari pemantapan mutu eksternal (PME) laboratorium TB. PME ini penting dilakukan mengingat rutinitas pemeriksaan mikroskopik dapat menjadi stereotipe yang sarat akan penurunan kualitas jika tidak
dilakukan tanpa pengawasan.
RSUD Tarakan juga merupakan salah satu laboratorium rujukan pemeriksaan Viral Load HIV dalam membantu tata laksana pemberian terapi ARV dan monitoring setelah pemberian terapi ARV.