งานวิจัยเป็นพันธกิจหลักด้านหนึ่งของภาควิชาฯ ภาควิชาได้จัดทรัพยากรให้กับงานนี้ ตั้งแต่ทรัพยากรบุคคล เช่น นักวิทยาศาสตร์ พยาบาล ผู้ช่วยวิจัย นักบัญชี และธุรการ ห้องปฏิบัติการ ครุภัณฑ์ และวัสดุ ตลอดจนการบริหารจัดการโดยจัดให้มีกิจกรรมทางวิจัยทุกเดือน สนับสนุนให้อาจารย์แพทย์ แพทย์ประจำบ้านต่อยอด และแพทย์ประจำบ้าน ทำงานวิจัยอย่างต่อเนื่อง ตลอดจนสนับสนุนให้มีการร่วมมือกันระหว่างสาขาวิชา และร่วมมือกับหน่วยงานนอกภาควิชา ทั้งในระดับต่างภาค ต่างคณะ ต่างมหาวิทยาลัย และต่างประเทศ นอกจากนี้ภาควิชายังส่งเสริมให้มีความเป็นเลิศทางการวิจัยในสาขาต่าง ๆอย่างยั่งยืน โดยภาควิชามีศูนย์แห่งความเป็นเลิศถึง 2 ศูนย์ ได้แก่ Center of Excellence in Clinical Virology และ Center of Excellence in Medical Genetics