武汉总医院心胸外科于1954年建科，1976年施行首例体外循环心内直视手术。
技术建设情况严重胸部创伤的整体救治水平，在国内处于领先地位。开展了心脏穿透伤救治的临床研究，并对心脏创伤所致心脏压塞的血流动力学进行了大量的动物实验研究。并在严重肺挫伤、ARDS、多发伤并多器官功能不全的抢救上，积累了丰富的专科经验，有“严重胸部创伤救治的临床经验”、“危重胸部刀刃伤早期救治的护理”、“严重胸外伤及其危重并发症的诊治经验”、“迟发性血胸的临床研究”、“危重胸部刀刃伤早期救治的护理”等5项获科技进步、医疗成果奖。近3年成功抢救重症胸部外伤共178例，包括心脏穿透伤6例、呼吸功能不全48例。其中2例外伤性心室间隔穿孔采取介入封堵方法获得成功，国内尚未见到类似报道。
在婴幼儿及复杂先心病外科治疗方面，形成专科区域特色，自1983年开始对小儿法乐氏四联症的外科治疗进行研究。先后有“小儿法乐氏四联症矫正术用补片扩大右室流出道的临床研究”、“小儿法乐氏四联症矫正手术的临床经验”获得科技进步三等奖和医疗成果二等奖。早在1999年就已开展婴幼儿先天性心脏病的心内直视手术。近3年已完成3岁以内的心内直视手术150例，其中最轻体重仅有4.5公斤，且手术死亡率较低（5%）。2006年又成功完成了1例大动脉转位的调转术，这是一高难度手术。也对心室双入口及双出口、右位心心内畸形、三尖瓣闭锁、三尖瓣下移、永存动脉干、肺动脉闭锁等施行了改良Fantan、双向Glenn、Rastali或其他矫正手术，均获得良好的临床效果。
普通胸外科方面，在Ⅲa期肺癌的外科手术治疗进行了绰有成效的探讨。近3年完成肺切除术177例，其中了肺动脉成形、支气管袖状肺叶切除术12例。
于2005年12月首次开展先心病介入封堵技术，目前已完成150例。2007年开展了大血管疾病的腔内修复术，目前已完成60余例，手术成功率100%，这项技术在中南地区处于领先地位，并和湖北、江西、河南、陕西省数十家医院建立了技术协作关系。
