心脏外科专业是北京市小儿先心病诊治中心，以小年龄、低体重，复杂畸形为专长，同时开展各项先心病微创治疗技术。已成功开展各种先心病的外科治疗，包括大动脉调转手术、肺动脉闭锁矫治术、右心室双出口矫治术、主动脉弓中断矫治术、完全肺静脉畸形引流矫治术，完全心内膜垫缺损矫治术，法洛氏四联症矫治术、各型血管环矫治手术、冠状动脉起源异常矫治术，以及复杂先心病的姑息手术如Fontan手术、体肺分流术、腔肺分流术、单源化手术等;目前常见先心病手术成功率>99%，复杂先心病手术成功率>95%，1岁以内新生儿及婴儿占收治病人总数65%以上，达到国内领先水平。同时开展危重新生儿及婴幼儿的ECMO治疗，成功率达国内领先水平。

近年来开展了多项先心病微创技术：右侧腋下小切口体外循环治疗先心病，达芬奇机器人手术及胸腔镜手术治疗动脉导管未闭及血管环畸形，超声引导下经皮穿刺先心介入封堵手术，以及肥厚性梗阻型心肌病的外科手术治疗，均居国内领先地位。同时开展母胎先心病的MDT会诊工作，进行先心病一体化治疗，为新生儿期先心病治疗开展绿色通道。2020年起开展血管外科专业，主要开展儿童血管瘤(深部)和脉管畸形、静脉血栓性疾病、动脉血栓性疾病、多发性大动脉炎、肾动脉狭窄性高血压、儿童肾功能不全血液透析通路、主动脉缩窄、胡桃夹综合征、血管损伤等疾病的治疗。

曾多次承担北京市政府救治西藏拉萨地区先心病患儿活动;长期与国外多家医院、基金会建立合作关系，开展多次学术交流。

心脏外科承担多项国家自然基金、北京自然基金、首都发展基金等科研项目。并承担首都医科大学研究生、留学生的教学工作。