徐州医科大学附属医院胸心外科是首批江苏省及徐州市重点临床专科，中国加速康复外科（ERAS）培训中心，徐州市心肺损伤修复工程研究中心牵头学科，上海交通大学附属上海市胸科医院共建单位，胸心外科学硕士、博士学位授予点，博士后流动站。胸心外科手术例数、四级手术率、微创比例等均居苏北首位，参编肺癌、肺结节、胸腺肿瘤等5项国际/国内诊疗指南（共识）。开展胸腔镜微创肺癌、食管癌根治，胸腺、纵隔肿瘤切除和食管裂孔疝、气胸、手汗症、复杂胸外伤等手术。在机器人手术、肺结节（肺段、亚段）手术、局部晚期中央型肺癌的新辅助后手术、合并重症肌无力的胸腺扩大切除、漏斗胸Nuss手术等方面接轨国内先进水平。心脏大血管外科在杂交手术室及专科ICU支撑下，独立开展不停跳和停跳冠脉搭桥术、各种复杂主动脉瘤、主动脉夹层、主动脉缩窄的手术和杂交治疗、房间沟入路的房颤射频消融术、逐步开展先心病和瓣膜病的腔镜辅助小切口手术等，多项技术填补区域空白。