Zum 1. Januar 2005 wurde das Hessische Landeslabor als Landesbetrieb nach § 26 der Landeshaushaltsordnung errichtet. Der Landesbetrieb ist dem hessischen Ministerium für Umwelt, ländlichen Raum und Verbraucherschutz angegliedert. Der LHL wurde aus dem Staatlichen Untersuchungsamt Hessen, dem Fachgebiet Umweltanalytik der Hessischen Landesanstalt für Umwelt und Geologie, dem landwirtschaftlichen Untersuchungswesen des Hessischen Dienstleistungszentrum für Landwirtschaft, Gartenbau und Naturschutz und der Tierärztliche Grenzkontrollstelle am Flughafen Frankfurt mit der Tierstation und dem Perishable Center gebildet. Humanmedizinische Untersuchungen wurden ausgegliedert. Der LHL erbringt für die Dienststellen des Landes Hessen Laborleistungen in den Bereichen Lebensmittelüberwachung, Veterinärwesen, Landwirtschaft und Umwelt. Ihm obliegt die Weinüberwachung. Er erfüllt Aufgaben auch hoheitlicher Art, die ihm per Gesetz zugewiesen sind und erledigt ihm zugewiesene Fach- und Verwaltungsaufgaben. Der LHL besteht aus sieben Abteilungen.