Rostlinolékařská diagnostika je v rámci odborných rostlinolékařských činností SRS zajišťována Odborem diagnostiky, který má 3 oddělení diagnostických laboratoří umístěných v Olomouci, Havlíčkově Brodě a v Praze.
Diagnostická laboratoř Olomouc se člení na referáty bakteriologie, biochemie, entomologie, mykologie, nematologie, virologie a zkušebnictví a vykonává činnosti na těchto úsecích. Diagnostická laboratoř Praha vykonává činnosti na úseku nematologie a entomologie a úřední zkoušky rezistence brambor proti rakovině bramboru a háďátku bramborovému a ověřování a identifikaci patotypů těchto škodlivých organismů.
Diagnostická laboratoř Havlíčkův Brod vykonává činnosti na úseku rostlinolékařské diagnostiky pod metodickým vedením odpovědných útvarů Odboru diagnostiky.

Diagnostické laboratoře Státní rostlinolékařské správy pracují v režimu § 6a zákona č. 326/2004 Sb., a v celostátním rozsahu provádějí komplexní diagnostiku škodlivých organismů, určování původců chorob a poškození rostlin, testování a detekce škodlivých organismů. Dále provádějí testování rezistence rostlin proti vybraným škodlivým organismům, zavádějí, validují a standardizují diagnostické metody. Zajišťují jejich jednotné použití a podílejí se na vývoji nových diagnostických metod. Zakládají, udržují a rozšiřují sbírky srovnávacího materiálu, zodpovídají za databázi obrazového materiálu poškození a chorob rostlin a škodlivých organismů.

Vedle zajištění vlastní rostlinolékařské diagnostiky plní funkci ústředního zdroje směrodatných informací v příslušných úsecích odborných rostlinolékařských činností, spolupracují s obdobně zaměřenými pracovišti členských států Evropské unie a případně zemí EPPO, koordinují spolupráci referenčních laboratoří a laboratoří pověřených MZe v oblastech svého zaměření a spolu s referenčními laboratořemi jsou expertní základnou pro zajištění výkonu státní správy v oblastech svého zaměření. Podílejí se na analýzách rizik škodlivých organismů, jsou zapojeny do mezinárodních programů a projektů, účastní se práce v mezinárodních odborných organizacích. Odborně spolupracují při tvorbě české legislativy a implementaci legislativy EU týkající se diagnostiky a zkušebnictví.

V rámci zkušebních činností provádějí polní, skleníkové či laboratorní experimenty na podporu řešení problematiky odstraňování mezer v ochraně rostlin u minoritních indikací. Spolupracují s pěstiteli, pěstitelskými svazy, výzkumnými ústavy, školami a držiteli registrací přípravků na ochranu rostlin v České republice, stejně jako s dalšími odbornými institucemi, zabývajícími se ochranou rostlin. V rozsahu své kapacity, monitorují mezery v ochraně a v rámci odborné spolupráce doporučují a navrhují podání návrhů na rozšířené použití přípravků na ochranu rostlin. Jako součást odborných činností Státní rostlinolékařské správy v ochraně rostlin vykonávají i další experimenty související s problematikou ochrany rostlin před škodlivými činiteli obecně.

Diagnostické laboratoře Odboru diagnostiky SRS získaly v roce 2008 osvědčení o akreditaci podle normy ČSN EN ISO/IEC 17025:2005 a každoročně se účastní pravidelných dozorových návštěv Českého institutu pro akreditaci http://www.cia.cz/. Předmětem akreditace je chemická, mikrobiologická, molekulárně biologická, sérologická detekce a identifikace patogenních organismů ve vzorcích biologického materiálu, substrátů, kalů, závlahových a odpadních vod v rozsahu uvedeném v příloze osvědčení o akreditaci č. 88/2009 (P2 88_2009.pdf), která jmenovitě uvádí seznam všech akreditovaných metod.