中南大学湘雅医院血管外科（心脏大血管外科）成立于1951年，是我国最早成立的心血管外科之一，是教育部国家重点学科。由我国著名的心胸外科先驱谢陶瀛教授、唐家桢教授等带头成立。历经几代湘雅人的建设和发展，现已成为集临床、教学、科研于一体的国家重点学科。
湘雅医院血管外科（心脏大血管外科）是国务院首批医学硕士、博士授予单位，现有医师30人，博士生导师1名，硕士生导师6名。拥有心血管外科金刀奖获得者、湘雅名医，100余名专业的医护人员。
血管外科（心脏大血管外科）技术力量雄厚，目前已有心脏瓣膜病、大血管疾病、冠心病、小儿先心病，心脏重症监护等亚专业组。
在大血管疾病外科方面开展各类高难度的胸主动脉瘤和主动脉夹层的主动脉根部替换、升主动脉替换、主动脉全弓置换及主动脉去分支技术。拥有国际先进的杂交手术间，开展主动脉瘤的杂交手术，微创介入下血管内支架置入术，总手术成功率达到95%以上。湘雅医院心脏大血管外科是中南地区首例心脏移植成功的单位，也是湖南省唯一能常规独立开展左心转流下胸腹主动脉置换术、Ross手术、肺动脉内膜剥脱术等高难度手术的单位。
在瓣膜外科方面开展各类心脏瓣膜疾病的治疗，在心脏瓣膜置换、心脏瓣膜成形上有雄厚的技术水平和丰富经验，常规开展各类微创瓣膜手术、手术成功率在98.5%以上。全腔镜下微创瓣膜手术数量居全国前列，湖南省内领先。近年来，正逐步开展经导管瓣膜病介入手术。在合并心房纤颤的心脏疾病患者中，常规开展了房颤的外科治疗（迷宫手术），手术效果可观，1年内心脏窦性恢复率约90%，达到国际先进水平。
在冠脉外科方面开展各类冠状动脉旁路移植手术，目前常规开展重症冠心病，全动脉化冠脉搭桥术，以及冠心病合并心脏瓣膜病的外科治疗。约80%的单纯冠脉旁路移植手术在非体外循环下进行。冠状动脉旁路移植手术临床研究成果被收入美国心脏协会冠脉搭桥指南，为国际冠状动脉旁路移植手术的理论和实践作出了突出贡献。
在婴幼儿及新生儿先心病外科方面常规开展各类型先天性心脏病矫治，简单先心病手术的成功率近100%。是湖南省唯一能常规开展复杂大动脉转位矫治，矫正型大动脉转位双调转、肺动脉一期单源化等高难度复杂先天性心脏病的手术单位。在省内最早开展全胸腔镜下先心病矫治，能常规开展简单先心病的食道超声引导下的经胸微创封堵治疗，是全国早期开展微创心脏手术的单位之一。
湘雅医院心外科心脏重症监护亚专科技术力量雄厚，拥有多种国际领先的生命支持设备，常规开展ECMO、IABP、血液净化、呼吸机、重症超声等技术，专科技术水平中南地区一流。体外循环组为中国医师协会吸附型体外生命支持技术示范中心。
血管外科（心脏大血管外科）在临床及科研方面有坚实的基础，已获得包括国家自然科学基金、省重点研发项目等在内的课题六十余项。研究方向包括心肌保护、肺保护、冠心病、重症监护体系建立及微创心脏手术等。多项临床研究成果创省内国内第一，国际领先水平。出版了我国第一本《临床心脏移植》专著，主编及参编包括国家级教材在内的专著十余部。湘雅医院心脏大血管外科还长期承担了中南大学临床医学各层次医学生的相关教学任务。已培养硕士、博士百余名，遍布全国各大型医院心脏大血管中心。
湘雅医院心血管外科亦是有社会责任的区域心脏中心。参加了包括郭氏先心病儿童免费救治、西藏先心病儿童免费救治及湖南省政府主导的先心病免费救治等多个慈善公益项目。力所能及帮助贫困患者、为其人生提供新的翅膀。
历史重要事件：
1.1951年中南大学湘雅医院心脏大血管外科成立，是我国最早成立的心血管外科之一；
2.1956年在国内率先进行人工低温研究并应用于临床，开展了二尖瓣闭式扩张术；
3.1994年成功进行了中南地区首例同种异体原位心脏移植术同年出版我国第一本心脏移植相关专著《临床心脏移植》；
4.1997年进行了国内首例自体肺移植，同年开展了国内首例体外循环下同种异体单肺移植；
5.2005年成功完成湖南省首例完全性大动脉转位调转手术，同年在国内首次完成复杂高风险的Cantrell五联征畸形矫治手术，同年完成湖南省首例肺动脉内膜剥脱术；
6.2010年施行了湖南省首例同期不停跳冠脉搭桥并肺癌根治手术；
7.2011年成功完成了我国年龄最小的冠脉搭桥手术，同年成功救治湖南省首例急性心肌梗死后室间隔穿孔患者，同年完成湖南省首例心脏不停跳下主动脉弓动脉瘤去分支杂交手术；
8.2012年完成湖南省首例难度系数达14分（最高难度系数为15）的完全性矫正型大动脉转位双调转手术，同年完成湖南省首例世界级难题的肺动脉闭锁矫治——肺动脉一期单源化手术，并且《缺血后处理心肌保护的临床研究》获湖南省医学科技奖一等奖和湖南省科学技术进步奖三等奖；
9.2014年完成湖南省首例常温体外循环下全胸腹主动脉替换术；
10.2017年完成国内首例左心转流下全胸腹主动脉置换术；
11.2019年完成湖南省首例成人Ross术。