La Sección Bacteriología es el laboratorio Nacional de Referencia de bacterias de importancia clínica, realiza vigilancia epidemiológica de acuerdo a lo indicado en el Decreto Supremo 158/2004 de Notificación de enfermedades transmisibles de declaración obligatoria, que implica el envío de cepas al laboratorio de referencia desde los laboratorios del país para su confirmación y estudios. En sus laboratorios se reciben cepas bacterianas y muestras para diagnósticos especiales de los laboratorios clínicos públicos y privados. Es el Laboratorio de Referencia para estudios de brotes epidemiológicos de tipo comunitario e intrahospitalario.

Esta sección está compuesta por el Laboratorio de Agentes de Enfermedades Transmitidas por Alimentos (TA), el Laboratorio Infecciones Asociadas en Atención de Salud (IAAS), el Laboratorio de Agentes de Meningitis Bacteriana, el Laboratorio de Infecciones de Transmisión Sexual (ITS), el Laboratorio de Agentes Emergentes y Zoonóticas, y el Laboratorio de Microbiología Molecular.

Está a cargo del programa Nacional de Evaluación Externa de Calidad (PEEC) en el área de bacteriología dirigido a los laboratorios clínicos del país. Realiza capacitaciones, supervisiones, asesorías, transferencia tecnológica e investigación aplicada en el área de su competencia.