Правильно: заведующая лабораторией.
Правильно: дело заведующей лабораторией.
Если речь идет об отделе как структурном подразделении лаборатории, то правилен первый вариант: заведующий отделом лаборатории.
Правильно: заведующему лабораторией.
Воспользуйтесь, пожалуйста, «Письмовником».
Корректно: с заведующим (чем?) лабораторией.
Правильно: заведующий лабораторией. Такие слова, как заведующий, управляющий, командующий (т. е. существительные, произошедшие из причастий), управляют творительным падежом.
Форма мужского рода предпочтительна только в строгом деловом стиле, в тех случаях, когда в контексте на первое место выдвигается сообщение о должности безотносительно к полу. Например, в приказе: назначить заведующим лабораторией Ольгу Иванову. В обиходной письменной и тем более устной речи предпочтительна форма женского рода: Ольга Иванова – заведующая лабораторией.