O serviço de Clínica Médica de Pequenos Animais é composto por médicos veterinários e docentes especializados, responsáveis também pela disciplina de clínica veterinária. Presta atendimento a cães e gatos da comunidade da cidade de Ourinhos e região, atendidos no Centro Médico Veterinário ou encaminhados por outros colegas profissionais.
O setor atende áreas de dermatologia, neurologia, cardiologia, gastroenterologia, doenças respiratórias, doenças do trato urinário e doenças infecciosas em geral. Realiza consultas e tratamentos ambulatoriais, além de procedimentos de diagnóstico e colheita de material para exames laboratoriais, como: sangue, urina, parasitológico de raspados de pele, citologia cutânea, biópsia de pele, lavado traqueal, punção de medula óssea, punção de líquido cefalorraquidiano, entre outros. Além disso, conta com exames e interpretações de eletrocardiograma e ecocardiograma.