解放军总医院第二附属医院胸心外科建于1958年11月，当时以收治肺结核病人为主。1979年初正式命名为胸外科，以肺、支气管外科为重点。1992年5月，根据三级甲等医院要求，筹建心外科专业，更名为胸心外科。1998年10月ICU并入胸心外科(2002年成立重症监护科，2008年4月胸心外科又分成心胸血管外科和普胸外科)。

心胸血管外科经过几代人的临床实践和不懈努力，特别是在张向华主任的带领下，心胸血管手术的手术量逐年递增。普胸方面，除了继续保持胸部结核外科治疗的优势以外，并陆续开展了支气管袖式肺切除，心包内、左房部分切除及全肺切除治疗肺部良、恶性肿瘤。经右胸上腹和颈部中上段食管癌切除、胸膜裂孔疝及创伤性膈疝修补术、纵膈肿瘤切除和胸部创伤的综合治疗。同时还开展了胸腔镜技术和胸部微创外科深受广大患者的欢迎。2006年4月11日开展了驻京部队医院首例，全军第二例同种异体双肺移植手术。心血管外科方面，除了完成常规体外循环心内直视手术外，先后开展了人工心脏瓣膜置换术(二尖瓣、主动脉瓣及双瓣膜置换术、房颤迷宫手术)。心脏不停跳冠状动脉搭桥术。复杂先天性心脏病的外科治疗，如法乐氏四联症、右室双出口、大动脉转位、Ebstein畸形纠治。1998年4月开展Ebstein畸形合并心房纤颤行畸形纠治同时行右侧迷宫术，在国内尚属首例。1999年11月开展了驻京部队医院首例同种异体心脏移植术(目前已开展4例心脏移植手术)。 心胸血管外科展开床位30张。现有主任医师1名、副主任医师2名、主治医师5名，其中医学硕士3名，医学博士3名。