המרכז למחקר רפואי ע"ש פלסנשטיין הוקם בתחילת שנות התשעים של המאה הקודמת.
החזון שעמד בהקמת המרכז, הוא הנגשת המחקר הרפואי, הבסיסי והקליני לקהילה הרפואית של מרכז רפואי רבין הכולל את ביה"ח בילינסון והשרון, מרכז שניידר לרפואת ילדים והמרכז לרפואת הנפש גהה.
במרכז פלסנשטיין מתקיים שיתוף פעולה הדוק בין הפקולטה למדעי הרפואה והבריאות באוניברסיטת תל-אביב לבין מנהלי המחלקות של המרכז הרפואי רבין, מרכז שניידר ומרכז גהה.
במרכז פלסנשטיין 33 מעבדות מחקר המקיימות מחקר בסיסי ואפליקטיבי, תוך שילוב של חוקרים מאוניברסיטת תל אביב לצד רופאים ממרכזי רבין, שניידר וגהה.
המעבדות מקיימות מחקר בסיסי וקליני לצד הקליניקה במגוון נושאים ביניהם: המטולוגיה, קרדיולוגיה, גניקולוגיה, פסיכיאטריה, אנדוקרינולוגיה, פוריות, גסטרו, אימונולוגיה, דרמטולוגיה, השתלות, נפרולוגיה, גנטיקה ועוד.
מרכז פלסנשטיין מספק לחוקרים סביבת מחקר חדשנית הכוללת שטחי מעבדה ומגוון ציוד מדעי מתוחכם.
הציוד הבין מחלקתי החדשני העומד לרשות המדענים בפלסנשטיין מאפשר לסטודנטים לרכוש ניסיון מעשי במנעד רחב של מכשירים חדשניים למעבדות ביולוגיות כמו: מיקרוסקופ, פקס משוכלל , Cell Sorter, מיקרוסקופ קונפוקלי, מכשירים לחקר אקסוזומים, Nanosight , Zetaview, אולטרה צנטריפוגה ועוד. מנהל יחידת הציוד הבין מחלקתית מלווה חוקרים וסטודנטים בעבודה עם הציוד הקיים ונותן הרצאות והדרכות אישיות על הציוד.
במרכז מתקיימים מפגשים דו-שבועיים וסמינרים בהם משתתפים חוקרים מהארץ ומחו"ל. השתתפות הסטודנטים בהרצאות היא חלק ממסגרת ההרצאות הנדרשות לתואר שני.
הנהלת המרכז מעודדת אווירה חיובית ורוח יחידה במרכז שמלכדת ומטפחת את התקשורת הבין-אישית בין העובדים. לאחרונה הושק פרוייקט חדש – "הסטודנט במרכז" שמטרתו ללוות את הסטודנטים לאורך תקופת לימודיהם ולספק להם גם מרחבים למפגשים חברתיים.