365游戏大厅生物样本库自2011年成立以来，与全国各地大型三甲医院开展广泛合作，共收集各类生物样本达五万余份。于2012年成为国家基因库365游戏大厅样本库，并在此基础上陆续创建了基因组、功能基因组、蛋白组学及代谢组学平台，进行了多项科学研究，在国际著名期刊Nature、Nature Genetics，Nature Biotechnology和Cell等杂志发表了多篇研究论文。
　　2015年，生物样本库已在我院外科大楼负一楼建立生物样本实体库，占地500平方米。近期，生物样本库将搬入观澜银星工业区，科室场地总面积达1400平方米。生物样本库配备除深低温冰箱、液氮罐，核酸自动提取仪等用于样本处理的常规分子生物学及病理学仪器外，还配有生物样本存储与信息管理系统、全自动冷链监控系统、自动化大规模生物样本存储及挑选系统、全自动血液组分分离系统（液体工作站）。
　　自2018年生物样本库主任由谢妮教授接任后，严格按照业内相关条例主持管理工作，要求样本库所有人员参加培训，持证上岗。生物样本库被重新设计规划为7部分（包括计划筹建部分），分别为：生物样本实体库、生物样本临床资料库、生物信息数据库、分子生物学技术平台、病理学技术平台、人工智能诊断平台、干细胞存储库。主体功能区划分为：样本接收区、样本处理区、样本质量检测区、常温储藏区、低温储藏区、自动化储存区、数据分析区、办公/资料区。相关实验室有：分子生物学实验室、细胞培养洁净室、病理及组织化学实验室等。2018年底，为进一步加强我院人类遗传资源管理，配合科技部做好人类遗传资源采集、收集、买卖、出口、出境行政许可审批工作，生物样本库下设人类遗传资源管理办公室。
　　365游戏大厅生物样本库未来将建设成为粤港澳大湾区健康大数据资源库和人类遗传资源管理中心，包括建设AI“云数据”样本平台、恶性肿瘤生物组学数据平台、大湾区恶性肿瘤转移与靶向治疗重点实验室、恶性肿瘤诊断和治疗靶点研发技术平台，充分利用临床医院病源优势：保护珍贵人类遗传资源；促进深圳市医学基础研究快速向临床转化；提高临床疾病的诊治水平，在推动深圳市产业结构战略性调整、解决经济社会发展重大瓶颈问题等方面也具有重要意义。
　　生物样本库作为生物样本资源采集、储存、分发应用的服务平台，对于促进我院学科建设和发展、人才培养及人才引进等具有独特的重要性和现实意义，是研究型医院建设和可持续发展不可或缺的重要基础平台。自2011年以来，生物样本库助力我院申请科研创新载体36个：国家级重点实验室4个、广东省重点实验室1个、广东省工程技术研究中心1个、深圳市重点实验室5个、深圳市医管中心科技创新平台5个、深圳市工程实验室/公共平台11个、深圳市研究所6个、深圳市医疗质量控制中心3个，支撑我院引进孔雀团队3个，参与国家、省、市级科研项目23个：国家级科研项目6项，省级科研项目5项，市级科研项目22项。此外，由生物样本库参与发表在国内外学术期刊的学术论文百余篇，其中国际期刊（SCI收录期刊）发表论著37篇，出版学术著作1部，授权发明专利7项，研发技术体系6个。