Кафедра микробиологии основана в Сталинградском медицинском институте в 1937 году.
Профессор Илья Аронович Сутин возглавлял кафедру микробиологии два периода: с 1937 по 1942 годы и с 1945 по 1952 годы.
С 1952 по 1960 гг. кафедру возглавляла кандидат медицинских наук Людмила Николаевна Зеленская.
Значительный вклад в развитие кафедры внес Григорий Романович Финн, возглавивший ее с 1960 по 1977 гг.
С 1977 годы кафедру возглавила доктор медицинских наук, профессор Вера Сергеевна Крамарь.
В 2001 году при кафедре основан курс клинической микробиологии, который возглавил доктор медицинских наук, профессор Олег Григорьевич Крамарь, впоследствии с 2006 по 2014 годы он возглавлял и кафедру.
С 2014 по 2021 гг. кафедрой заведовал доктор медицинских наук, профессор Валерий Семенович Замараев.
В сентябре 2022 года кафедру возглавила Ирина Семеновна Степаненко, доктор медицинских наук, доцент, врач-бактериолог высшей категории.