病理学与病理生理学为沈阳医学院重点学科。近年来，注重人才培养和科研研究，在学科建设上取得了长足进步。学科带头人、病理生理学教研室主任张丽艳，教授、博士、博士后，毕业于日本名古屋大学，辽宁省“百千万人才工程”人选，辽宁省病理生理学会理事，兼职吉林大学硕士研究生导师。病理学与病理生理学设有2个教研室，共有教授3人、副教授11人、讲师1人，博士12人、硕士3人。主编、副主编、参编《病理学》、《病理生理学》等教材10余部。2003年，病理学被评为辽宁省精品课程，2011年被评为辽宁省优秀教学团队。近三年，本学科共承担国家自然科学基金项目2项、省（部）级项目11项、市级项目1项；发表SCI和中文核心期刊学术论文30余篇，其中SCI论文7篇；获得省（部）、市级科技进步奖5项，省教学成果奖1项。学科共拥有分子生物学、电生理学、形态学等实验室6个。目前，主要研究方向有：认知神经科学与学习记忆的分子研究、老年痴呆症发病机制研究及治疗、肿瘤增殖转移机制及抗肿瘤治疗研究、血脑屏障病理机制研究、高血压和代谢性疾病的血管损伤机制研究、肾脏钙化疾病机制及其基因风险研究、癌症表观遗传和基因调控、肿瘤性病变的种属差异研究、选择性开放血肿瘤屏障及肿瘤血管新生的机制研究。