Свою роботу карантинна лабораторія почала після 1931 року коли була створена Головна інспекція з карантину рослин Української СРСР.

З 1993 року, з прийняттям Закону України «Про карантин рослин», лабораторія носила назву – Центральна науково-дослідна карантинна лабораторія Головної державної інспекції з карантину рослин України.

У 2010 році в Україні почалося системне реформування, в рамках якого  Указом Президента України від 09.12.2010 року №1085/2010 створена Державна ветеринарна та фітосанітарна служба України.

Відповідно до наказу Міністерства аграрної політики України від 29 грудня 2010 року № 876 «Про реорганізацію Головної державної інспекції з карантину рослин України» органи Державної служби з карантину рослин України перетворюються у територіальні органи  Державної ветеринарної та фітосанітарної служби України, у зв\'язку із змінами в організації виробництва і праці та скороченням штату працівників.

Пізніше, також Указом Президента України від 13.04.2011 року №464/2011 затверджено Положення про Державну ветеринарну та фітосанітарну службу, до якої перейшли повноваження щодо реалізації державної політики у сферах карантину та захисту рослин.

Центральна фітосанітарна лабораторія створена відповідно до Положення про Державну ветеринарну та фітосанітарну службу України і є державною установою, яка належить до сфери управління Державної ветеринарної та фітосанітарної служби України.

Під час реорганізації в структуру Державної установи «Центральна фітосанітарна лабораторія» (далі, ЦФЛ) увійшли Центральна науково – дослідна карантинна лабораторія, карантинна лабораторія м. Київ, карантинна лабораторія по Київській області. 

В межах своїх повноважень ЦФЛ здійснює:

- проведення фітосанітарної експертизи об’єктів регулювання;

- пропаганду знань з карантину та захисту рослин;

- надання консультацій та участь в складанні огляду росповсюдження карантинних організмів;

- моніторинг та контроль за поширенням регульованих шкідливих організмів.

ЦФЛ також співпрацює з фітосанітарними лабораторіями України, з науковими установами, міжнародними організаціями. Бере участь у проведенні аналізу фітосанітарного ризику та прийняття рішення щодо карантинного значення виявлених організмів, розробці та наданні рекомендацій по здійсненню заходів, спрямованих на їх локалізацію та ліквідацію.

ЦФЛ була атестована Українським державним центром стандартизації та сертифікації “Украгростандартсертифікація” у квітні 2013 року на проведення робіт з визначення фітосанітарного стану рослин і продукції рослинного походження по наступним видам аналізів: ентомологія, мікологія, бактеріологія, фітогельмінтологія, вірусологія, гербологія. В лабораторії проводиться фітосанітарна експертиза різноманітної імпортної та вітчизняної рослинної продукції. Це, в основному, матеріали, які потребують проведення складного, комплексного аналізу.За результатами експертизи видається висновок фітосанітарної експертизи, в якому зазначаються відповідні заходи та рекомендації щодо подальшого використання об’єктів регулювання.

Спеціалісти лабораторії проходять навчання на курсах підвищення кваліфікації працівників фітосанітарної служби, проводять стажування спеціалістів фітосанітарних лабораторій, беруть активну участь у науково-практичних семінарах, нарадах, конференціях тощо.

Будується нове приміщення лабораторії, що дозволить посилити аналітичну та діагностичну спроможність існуючої фітосанітарної лабораторії. Також ведеться підготовка по акредитації лабораторії відповідно до міжнародних вимог та сертифікації згідно стандарту ISO/IEC 17025:2006.