Odjel za hematologiju i hematološki laboratorij osnovao je 1963. godine šef Internog odjela prim.dr. Viktor Boić, gdje je vršio prve citološke punkcije i analize, te liječenje hematoloških bolesti. Voditelj Odsjeka za hematologiju u razdoblju od 1964. do 1971. godine bio je dr. Milan Remenarić. Početkom 70-tih godina prim.dr. Tomislav Boras uvodi dijagnostiku koagulacijskih poremećaja, te konzilijarnu službu za prevenciju i liječenje tromboembolija. Tih godina prvi put je primjenjena streptokinaza u liječnju plućne embolije.
Ing. Bakula uvodi koagulacijske pretrage u hematološkom laboratoriju, a dolaskom doc.dr.sc. Nade Lang, dr.med. (1974. godine) razvija se hematološka citodijagnostika.
Zbog svoje stručne aktivnosti Odsjek 1978. godine mijenja ime u Odjel za hematologiju i flebologiju.
Za potrebe liječenja bolesnika agresivnim kemoterapijskim protokolima i bolesnika s neutropenijom 1985. godine osnovana je Jedinica za obrnutu izolaciju i prostor za pripremu kemoterapeutika u novom Odjelu za hematologiju i flebologiju koji raspolaže sa 16 kreveta.
Zbog reorganizacijske laboratorijske službe, dijagnostička hematološka djelatnost se 1985. godine odvaja od Internog odjela, pa tako hematološki laboratorij s jedinicom za koagulaciju, a godinu dana kasnije i citološki laboratorij, prelaze u Centralni biokemijski laboratorij.
Od 1986. godine na odjelu radi dr. Gina Frković Solomun, a od 1994. godine do 1996. godine dr. Vlatko Pejša. Prijelazom dr.sc. Nikše Vučića, prim.dr.med. iz Odjela za hitnu internu medicinu 1998. godine uvodi se doppler dijagnostika perifernih krvnih žila i time dobiva nova kvaliteta u dijagnostici vaskularnih bolesti. Od 2003. godine na odjelu radi i mr.sc. Dubravka Županić-Krmek, dr.med.