Il 22 maggio 2013 diviene autore di un decreto ministeriale ("Decreto Balduzzi/Severino" 25/03/2013 n. 24) che desta notevole controversia. Il decreto Balduzzi consente la prosecuzione a "scopo compassionevole" di trattamenti sanitari non autorizzati dal sistema sanitario, ma soggetti a provvedimenti autorizzativi da parte dell'Autorità Giudiziaria. Tale decreto è emesso in chiaro supporto all'accesso al cosiddetto "Metodo Stamina" (finito al centro dell'attenzione mediatica in quel periodo) ottenendo una plebiscitaria approvazione alla Camera con 504 sì e un solo voto contrario e quattro astensioni e al Senato, con 259 sì, 2 no e 6 astenuti. L'approvazione avviene su forti spinte da parte delle associazioni dei malati e di alcuni media, nonostante il vivo scetticismo di prominenti esponenti della comunità scientifica, tra cui la futura senatrice a vita Elena Cattaneo. Desta particolare scalpore l'emendamento approvato in commissione Affari Sociali che acconsente a stanziare 3 milioni di euro di fondi sanitari per sostenere la sperimentazione con il suddetto metodo "Stamina". Successive perplessità arriveranno dall'European Medicines Agency, mentre le più feroci critiche arriveranno dalla nota rivista scientifica internazionale "Nature". Il decreto Balduzzi viene contestato dagli esperti internazionali per il suo pericoloso sostegno a una fondazione privata che ha fino a quel momento eluso le norme a regola della sperimentazione clinica (quali i test preclinici e l'utilizzo delle comuni norme GMP, al punto da ricevere un'ispezione giudiziaria e un blocco da parte dell'AIFA e dei NAS per gravi violazioni alle norme vigenti) nonché per i rischi che potrebbero conseguire da questo pericoloso precedente, se l'Italia divenisse terra d'investimento per trattamenti truffaldini e pseudoscientifici pubblicizzati come "cellule staminali". Attualmente il decreto è in esame alla Camera dei Deputati per ottenere l'approvazione definitiva che lo tramuterebbe in legge.