ترتبط الكيمياء الطبية بالطب الشرعي بشكل وثيق، حيث تستخدم الكيمياء الطبية في العديد من الاختبارات والتحاليل اللازمة لتحديد أسباب الوفاة وتحديد السموم والمخدرات المستخدمة في حالات الجريمة والتحقيقات الشرطية.
على سبيل المثال، يتم استخدام تقنيات الكيمياء الطبية لتحديد مستويات الكحول والمخدرات في الدم والبول والشعر، والتي يمكن استخدامها في تحديد ما إذا كان المشتبه به يتعاطى المخدرات أو الكحول، وما إذا كان هذا الاستخدام قد تسبب في الوفاة أو الإصابة. كما يستخدم أيضًا تحليل الحمض النووي (DNA) في الكيمياء الطبية للتعرف على الضحايا والمشتبه بهم في الجرائم.
بالإضافة إلى ذلك، فإن الكيمياء الطبية تستخدم في تحليل العينات الحيوية مثل الدم والبول والأنسجة والمخاط والأدلة الأخرى المأخوذة من موقع الجريمة، وذلك لتشخيص الأمراض وتحديد الأسباب الطبية للوفاة.
بالتالي، يمكن القول بأن الكيمياء الطبية لها دور مهم في دعم الطب الشرعي وتحليل الأدلة العلمية في الجرائم والمحاكمات.