Кафедра патологічної анатомії була заснована в 1867 р. Першим завідувачем цієї кафедри був Д.Ф. Лямбль (роки життя: 1824 – 1895 рр.), однак викладання патологічної анатомії здійснювалося вже в 1861 р., коли він розпочав викладати лекції з цього предмету.

Одинадцятирічне перебування Д.Ф. Лямбля в Харкові пов’язано з розквітом кафедри патологічної анатомії – рівень викладання був дуже високий, оснащення кафедри апаратурою і мікроскопами відповідало вимогам часу. Розтини трупів проводились технічно, швидко і дуже докладно. З ім’ям Лямбля пов’язаний початок створення музею патологічної анатомії. Д.Ф. Лямблем було написано 117 робіт. Йому належить опис нового виду паразита в кишкових виділеннях, названого в його честь “Lamblia intestinalis”. За капітальну монографію “Самовивих хребту” військово-медична академія нагородила його в 1893 р. премією ім. П. Загорського. Д.Ф. Лямбль брав активну участь у житті Харківського медичного наукового товариства, часто виступав на його засіданнях з цікавими доповідями для лікарів усіх фахів. Під час свого перебування у Харкові Д.Ф. Лямбль протягом двох років виконував обов’язки президента медичного наукового товариства і протягом п’яти років – віце-президента.

Після від’їзду Д.Ф. Лямбля до Варшави кафедру очолював з 1873 по 1902 р. В.П. Крилов (1841–1906 рр.), учень проф. Т.С. Іллінського і М.М. Руднєва. В.П. Крилов є основоположником патологічної анатомії на лівобережній Україні. Він організував систематичні розтини трупів, використовуючи з цією метою секційний матеріал міських лікарень. Як прозектор, він культивував клініко-анатомічний напрямок. За свідченнями учнів В.П. Крилова, розтини трупів були його “коником”, він нерідко вже при детальному огляді трупа визначав патологію внутрішніх органів, викликаючи захват аудиторії тим, що шляхом виключення переходив до діагнозу і часто, “не встромляючи ножа у труп”, ставив діагноз, що майже завжди виправдовувався.

Активне вивчення студентами ретельно розробленого ними секційного матеріалу при найближчому керівництві В.П. Крилова і його помічників лягло в основу унікальної “Шкільної хроніки”, де викладена тисяча студентських протоколів розтинів.

В.П. Крилов першим розробив у Росії науку про антропометрію і типи статур. На жаль, його дослідження з антропометрії носили епізодичний характер, у письмовому вигляді вони збереглися лише у виді окремих уривків у його літографованих лекціях.

Великий інтерес представляє докторська дисертація В.П. Крилова на тему “Морфологія легень у сифілітиків” (1870), яка зберігає своє значення і дотепер. Одночасно В.П. Крилов був блискучим судово-медичним експертом.

В.П. Крилов створив школу талановитих вчених патоморфологів, що залишили яскравий слід у вітчизняній науці. Це В.К. Високович (Київ), А.І. Мойсеев (Ленінград), К.Ф. Єленевський (Харків), С.Л. Ерліх (Харків), І.Ф. Пожариський (Ростов-на-Дону), Ф. Романов (Томськ), С.Н. Салтиков (Дніпропетровськ-Загріб), О. Остапенко (Харків, Ветеринарний інститут).

В.П. Крилов не міг миритися з реакційним університетським статутом 1884 р. і переніс свою невтомну енергію та ініціативу в Харківське медичне товариство, де завдяки йому були організовані Пастеровський інститут і Хіміко-мікроскопічний кабінет.

Після виходу В.П. Крилова в 1902 р. у відставку на його місце обирається М.Ф. Мельников-Разведенков (1866—1937), учень М.Н. Никифорова. М.Ф. Мельников-Разведенков протягом 18 років (з 1902 по 1920 роки) очолював кафедру патологічної анатомії. У Харкові активно розгортається його педагогічна, науково-дослідна та суспільна діяльність.

Приїхавши в Харків з Москви, М.Ф. Мельников-Разведенков організує патологоанатомічну і хіміко-бактеріологічну лабораторії при губернській земській лікарні, Сабуровій дачі (1902), а також лікарські наукові конференції, на яких обговорюється патологоанатомічна казуїстика.

Його наукові дослідження стосуються: 1) виготовлення препаратів і методики бальзамування; 2) гістології сполучної тканини; 3) уроджених пухлин; 4) бластоматозного росту; 5) інфекційних гранульом; 6) тканинних змін у зв’язку з паразитами; 7) педагогічних питань; 8) історії медицини. При бальзамуванні тіла Володимира Ілліча Ульянова (Леніна) в 1924 р. В.П. Воробйов використав метод, що запропонував М.Ф. Мельников-Разведенков. У допомогу студентам при вивченні ними мікропрепаратів з патологічної морфології М.Ф. Мельников-Разведенков випустив “Посібник до практичного курсу патологічної гістології”.

М.Ф. Мельников-Разведенков був одним з найбільш діяльних членів Харківського медичного товариства. Він був редактором Харківського медичного журналу, а з 1918 р. – “Лікарської справи” – органа Медичного товариства.

У 1920 р. М.Ф. Мельников-Разведенков переїхав до Краснодару, де став одним з організаторів Кубанського медичного інституту. У 1925 р. він повернувся до Харкова і обійняв посаду директора організованого ним Українського патологоанатомічного інституту (з 1925 по 1930 р.). За його активною участю в 1927 р. почав виходити “Український медичний архів”.

Таким чином, три авторитетних фахівці з патологічної морфології (Д.Ф. Лямбль, В.П. Крилов і М.Ф. Мельников-Разведенков) протягом шістдесятьох років розвивали патологічну анатомію як у Харкові, де вони залишили після себе гідних учнів (К. Ф. Єленевський і С. Л. Ерліх), так і в інших містах країни, де також успішно впроваджувалася патологічна анатомія учнями Харківської школи морфологів (А.І. Мойсеев, В.К. Високович, І.Ф. Пожарський та ін.).

Відбулася Жовтнева революція, і лікарі стали перебудовувати свою роботу відповідно до нових задач радянської охорони здоров’я. Зміни, що сталися в країні, вплинули і  на зміст роботи кафедри патологічної анатомії у всіх її розділах – науково-педагогічному, підготовці кадрів, прозекторському. Старі методи вивчення і впровадження патологічної анатомії передали все краще в нову систему медицини.

В перші роки після Жовтневої революції кафедру патологічної анатомії очолює найближчий учень М.Ф. Мельникова-Разведенкова – проф. М.М. Шульгін (з 1921 по 1930 рр.). Після смерті М.М. Шульгіна в 1932 р. завідувачем кафедри обирається професор Г.Є. Земан (1896–1937 р.), учень І.Ф. Пожарського та Ашоффа, багаторічний співробітник І.І. Широкогорова і Ф.Я. Чистовича. Г.Є. Земан був патоморфологом з експериментальним ухилом. Його монографія “Про гістобіологію легеневої альвеоли” принесла автору визнання великого фахівця в патології. З інших його робіт варто згадати дослідження з гістогенезу елементів крові, з вивчення мезенхімальних реакцій при гострих і хронічних інфекціях, з легеневого туберкульозу. Особливо цікаві його роботи, що стосуються алергійних реакцій, викладені з клініко-анатомічних позицій.

Г.Є. Земан був блискучим лектором і доповідачем. Його доповіді та лекції відрізнялися оригінальністю, свіжістю і новизною. Звертає увагу надзвичайна продуктивність Г.Є. Земана в наукових дослідженнях: за порівняно невеликий термін завідування кафедрою він опублікував разом зі співробітниками 35 робіт, серед яких було три докторські дисертації.

Після смерті Г.Є. Земана в 1938 р. на кафедру обирається А.І. Струков, учень проф. А.І. Абрикосова і В.Г. Штефко. А.І. Струков є визнаним авторитетом в області патологічної анатомії туберкульозу; ним обґрунтована концепція туберкульозної бацилемії, як раннього прояву первинного туберкульозу, розроблене навчання про параспецифічні реакції при туберкульозі, створена клініко-анатомічна класифікація легеневого туберкульозу. Ці дані відбиті в цінній монографії А.І. Струкова “Форми легеневого туберкульозу в морфологічному відношенні” (1948 р.).

В евакуації під час Великої Вітчизняної війни в м. Оренбурзі він організував при ряді лікарень прозектури, а також центральну патологоанатомічну лабораторію. За час завідування ним Харківською кафедрою патологічної анатомії під його керівництвом захищено ряд кандидатських (6) і докторських (2) дисертацій, а також розроблені деякі питання патологічної анатомії туберкульозу у дітей, дизентерії та кору. Педагогічний процес при ньому був поставлений на належну висоту. Особливістю його лекцій була простота викладу складних проблем патології, новизна матеріалів, що повідомляються.

У 1945 р. А.І. Струков переходить на роботу до Москви, де з 1953 р. успішно завідує кафедрою патологічної анатомії 1-го Московського медичного інституту. Довгий час А.І. Струков був одним з ведучих морфологів Радянського Союзу, дійсним членом АМН СРСР і ряду закордонних академій. Він добре відомий в усьому світі своїми цінними дослідженнями в різних розділах патології (гіпертонічної хвороби, атеросклерозу, колагенових захворювань).

Після від’їзду А.І. Струкова на кафедру патологічної анатомії у 1945 р. обирається Г.Л. Дерман – учень проф. С.Л. Ерліха і багаторічний співробітник проф. К.Ф. Єленевського. Цим обранням немов установлюється духовне споріднення зі школою В.П. Крилова. Г.Л. Дерман опублікував близько 200 робіт з онкології і серцево-судинної патології. За час його беззмінного завідування з 1945 по 1971 роки на кафедрі проводиться поглиблене клініко-морфологічне вивчення гіпертонічної хвороби й атеросклерозу. Григорій Львович вміло поєднував у собі якості вченого і прозектора-практика. Його ім’я пригадується лікарями усіх фахів при необхідності підтвердження правильності не тільки посмертного, але і прижиттєвого діагнозу. Дотепер ходять легенди про образи хворих, до ліжка яких запрошували для консультації патологоанатома Г.Л. Дермана. З його ініціативи в 60-х роках вперше в Україні організований перинатальний центр, а також Міський консультативний центр із розбору біоптичного і секційного матеріалу. У 1959 р., враховуючи заслуги школи патологічної анатомії Харкова, останній був обраний для проведення 3-го Всесоюзного з’їзду патологоанатомів, на якому були присутні численні іноземні фахівці, а президентом з’їзду був відомий радянський патолог І.В. Давидовський.

З 1971 до 2009 р. кафедру очолювала Заслужений діяч науки і техніки України, дійсний член Міжнародної академії патології (США), академік Української академії національного прогресу, президент Асоціації патологів і наукового товариства патологоанатомів Харківської області, віце-президент Асоціації патологів України професор Антоніна Федорівна Яковцова. Результатом багаторічних наукових досягнень А.Ф. Яковцової є удосконалення учбово-методичної роботи, удосконалення структури патологоанатомічної служби, розробка і впровадження нових методів патологоанатомічної діагностики. А.Ф. Яковцова створила наукову школу, основним напрямком якої є вивчення патологічних процесів у єдиній системі «мати–плацента–плід». Найбільш значимі наукові результати, присвячені проблемам загальної патологічної анатомії, перинатальної патології, в тому числі плацентології, патологічної анатомії серцево-судинної, ендокринної, імунної, сечової систем. Опубліковані її монографії «Антенатальная гибель плода» (1974) і «Крупный плод» (1991), та 250 наукових публікацій. Професор А.Ф. Яковцова – автор 7 свідчень на винахід і патентів України. Професорами Д.Є. Гейко та А.Ф. Яковцовою у 2000 р. був зроблений переклад та на українську мову та виданий підручник А.І. Струкова і В.В. Сєрова «Патологічна анатомія», який є першим повним підручником з патологічної анатомії державною мовою в Україні. Професорами А.Ф. Яковцовою та І.В. Сорокіною в тому ж році виданий збірник лекцій із загального і спеціального курсу патологічної анатомії англійською мовою. Серед учнів А.Ф. Яковцової – 6 докторів і 29 кандидатів медичних наук. А.Ф. Яковцова – лауреат премії АМН СРСР ім. В.Ф. Снегирева (1981), член редакційної колегії журналів «Архів патології», «Український морфологічний журнал». Значний її внесок до справи підготовки медичних наукових і науково-педагогічних кадрів України – більше 20 років вона член Спеціалізованої Ради при ХДМУ із захисту докторських і кандидатських дисертацій, де очолює експертну групу за фахом “патологічна анатомія”. На кафедрі щорічно проходять підготовку аспіранти, клінічний ординатори, магістри та інтерни, в тому числі й з далекого зарубіжжя.

З 2009 року кафедру патоморфології ХНМУ очолює доктор медичних наук, професор Володимир Дмитрович Марковський, а з 2015 року виконуючою обов’язки завідувача кафедри патанатомії призначена доктор медичних наук професор І.В. Сорокіна.

Таким чином, кафедра патологічної анатомії за роки свого існування зробила багато цінного для підняття авторитету вітчизняної патологічної анатомії і затвердження самобутніх шляхів її розвитку.