細菌第二部は、ジフテリア、百日咳、結核、インフルエンザ菌感染症、マイコプラズマ感染症などの細菌性呼吸器感染症、破傷風、ボツリヌス症、クロストリディオイデス・ディフィシル感染症などの偏性嫌気性細菌感染症、ヘリコバクター属菌等による日和見感染症や慢性感染症、鼻疽、類鼻疽などの希少感染症、猫ひっかき病など一部の人獣共通感染症について予防・診断・治療およびそれらに関するレファレンス業務にかかわることを所管する。これらの感染症の原因となる細菌について病原性、薬剤耐性の分子機構の解明や分子疫学解析、新規の薬剤やワクチン、診断法開発を行う。また、ジフテリアトキソイド、破傷風トキソイドを含むワクチン、BCGワクチン、Hibワクチン、精製ツベルクリン、ボツリヌスウマ抗毒素など一部の抗毒素などの生物学的製剤の品質管理試験およびそれらの品質管理に必要な標準品に関すること、無菌性保証に関すること、並びにそれらのレファレンス業務を行う。これらの感染症の研究やワクチン等生物学的製剤の品質管理に関して国際協力も行う。

第一室（百日咳室）

百日咳菌を含むボルデテラ属細菌およびそれらに起因する疾病に関する研究を行うとともに、百日せきワクチンの検定・審査を担当する。また、百日咳感染症の病原体サーベイランスならびにレファレンス業務を行う。

第二室（マイコプラズマ・ヘモフィルス及び無菌性保証室）

マイコプラズマ、インフルエンザ菌などの細菌及びその感染症に関して、病原因子の解析、検査法の確立、分子疫学的解析などの研究を行う。また、ヘモフィルス・インフルエンザb型（Hib）ワクチンの品質管理を担当するとともに、生物学的製剤の無菌試験に関する業務に対応する。

第三室（細菌毒素・トキソイド室）

ボツリヌス菌、破傷風菌、クロストリディオイデス・ディフィシル等の偏性嫌気性細菌による感染症、ならびにジフテリア菌をはじめとするコリネバクテリウム属菌による感染症に関する研究、および行政検査を行う。また、それらの感染症の予防、治療などに不可欠な、トキソイドワクチン、抗毒素製剤などの品質管理及びその技術向上に関する研究を行う。

第四室（BCG・ツベルクリン室）

結核菌及び非結核性抗酸菌の病原因子を生物学的生化学的並びに免疫学的手法を用いて解析する。結核症及び非結核性抗酸菌症の予防、診断、治療に関する研究を行う。BCG製剤及び精製ツベルクリン製剤の品質管理を担当するとともにそれらの技術向上に関する研究を行う。