医疗事故罪属于公诉案件，由司法机关承担刑事诉讼中的举证责任。在医疗事故案件中，所涉及的许多证据具有较强的专业性，另外，由于绝大多数病案材料由医疗单位保管，而一些医疗单位对所属的肇事医务人员采取袒护的态度，不太情愿及时、全面地提供各种同案件有关的病历材料，特别是那些不利于当事医务人员的材料，甚至有个别人擅自涂改、伪造病历记录，从而为司法机关的调查取证工作设置了重重障碍。虽然工作难度较大，但办案人员仍应坚持“重证据、重调查研究、不轻信口供”的原则，尽一切努力，收集、提取所有同案件有关的证据，以便为刑事审判工作打好基础。
医疗事故案件是一种专业性、技术性很强的案件，其证据涉及大量的医学科学知识，因此，办理医疗事故案件的司法人员应具备一定的医学知识，对于办案中碰到的一些复杂疑难的医学问题，应当及时向有关专家请教。在收集证据过程中，还应注意运用各种现代科学技术手段，以提高办案工作的质量和效率。同时，收集证据要严格遵照法定的程序，严禁刑讯逼供和以威胁、引诱、欺骗以及其他非法方法收集证据。另外，还应当注意保护当事人(包括被告人和被害人)的各种合法权利。例如，对被害患者的隐私不能随意泄露，以避免造成对其不应有的伤害。
医疗事故案件中，除了被告人供述，被害人陈述，证人证言及专家鉴定结论之外，还需要注意收集以下几方面的书证或物证：
1、门诊及住院病历。门诊病历是患者来医院就诊时最原始的证据材料，上面记载了病人的主诉、医生的查体、诊断及最后的处理意见等。住院病历包括病程记录、死亡病历讨论记录、疑难病历讨论记录、会诊意见、上级医师查房记录、抢救结束后补记的病历资料等。门诊及住院病历是病情发展和医疗活动的真实记录，是认定医疗过失的重要依据。
2、化验单及各类检查结果。化验单以及各辅助科室的检查结果，如心电图、脑电图、B超结果、X片等，这些资料是医生诊断时的重要参考，对于认定医疗事故也具有很大价值。
3、处方、药品及药品包装袋。有的医疗事故是由于医务人员用错药、发错药导致的，而患者当时所服用药品的处方笺的底方及其复印件、剩余药液及药品包装袋等，在此类案件中极具证明力，故患者及其家属应注意保存。
4、手术中的切除组织。手术中切除组织是证明有关手术失误的最重要的证据之一，如有条件，应尽可能保存。
5、输血、输液反应的剩余液。因输血、输液反应而引起的医疗事故在实践中占有相当比例，这些案件中最重要的证据就是剩余液，故患方在输血或输液发生后，应注意保存静脉点滴剩余液和剩余的血液。
6、死者尸体。对于导致患者死亡的医疗事故案件而言，死者尸体是最有力的证据。因此，对那些死因不明的案件，应尽量动员患者家属及时进行尸检，以查清医方对患者的死亡是否负有责任。
上述有关医疗事故案件的证据，有的保存在患者手里，如门诊病历及门诊X光片、CT片等，但更多的则被医院以档案形式所保存。司法人员在调查取证工作中，应尽可能取得患者和医疗单位的配合和支持。
在医疗事故案件的审理中，双方当事人往往引用一些医学文献资料来论证自己的观点。关于医学文献能否作为定案证据，其在证据法中的性质、类别和作用，在我国现行法律中并无明确规定。从国外来看，将医学文献作为诉讼证据使用，已成为医疗事故诉讼中的一个趋势。例如在美国，已有相当数量的医疗事故案件采用了《美国医学会医疗数据指南》等规范资料作为证据，包括原告用以作为指控的证据以及被告用以作为免除责任的证据。
医学文献的证据价值日益受到法律界和医学界的重视。我国亦有学者指出：对于医学同行中已经达成共识的理论、观点，可以作为定案的证据使用，相当于书证(这一说法是否恰当值得商榷)，但是否可以作为定案的依据，必须查证属实，必须与其他证据材料，包括其他学者著作中的观点相一致，才可作为定案依据。如果仅仅是个别学者的学术观点，或者是与其他学者的观点、文献内容有较大出入的，法院可以不作为定案的依据。
