西安市精神卫生中心药学实验室成立于2013年，2018年获批成为西安市药学（精神卫生）重点实验室，集科研、临床、教学于一体，主要开展临床治疗药物浓度监测、化学用药指导基因检测、生物样品库建设、传统中药机理研究等工作。
       可成熟运行临床服务、开放实验室共享、科研三大平台，完成了实时荧光基因扩增仪、液质联用系统、一代测序基因分析仪、自动化核酸提取工作站等一大批设备的调试和验证实验。目前治疗药物浓度开放检测的药物种类已达6类51种，年服务量3万余人次；通过英国LGC室间质评品种14种，检测结果全球50多个国家认可；自主开展药物基因检测22个项目，60个位点可供选择，年服务量1000余人次；开展21种氨基酸、9种维生素、7种神经递质、11种肠道菌群相关检测。同时，药学实验室与9个省市自治区20余家医疗机构联合组成“精准用药互助小组”，进一步完善规范化实验室建设，探索开放实验室和共享平台的服务内容和管理模式，将个体化治疗新理念新方法进一步推广，使临床用药更加安全合理，治疗更加有效经济。
       在科研学术领域方面，药学实验室发布合作研究科研项目10余项；成功获批“全国卫生产业企业管理协会精神神经生物药理学培训基地”，张燕主任获得计算机软件著作权1项、获得西安全球硬科技创新大会生物技术峰会“精准医学优秀践行者”荣誉称号、获得第九届全国治疗药物监测学术年会“优秀论文三等奖”。科室成员获得陕西省医学会精神医学学术年会“优秀论文二等奖”。实验室人员作为项目负责人获研科研项目5项，获得经费资助130万元。