北京清华长庚医院胸外科（胸腔外科）成立于建院初期，创科主任为中国知名胸外科专家李简教授。科室人员均由北京市各大著名三甲医院调入，全部毕业于北京大学医学部，具有博士学历，并具备丰富的临床经验。现有高级职称医师3人，中级职称医师2人，初级职称医师2人。团队构成合理，技术力量全面，人员分工明确，团队协作能力强。
胸外科在李简、陈东红主任带领下，秉持“人本、济世、厚德、至善”的价值观和“病患利益最大化”的理念，确定了以早期肺癌精准外科手术和局部晚期胸部肿瘤扩大切除为重点的发展方向。经过数年建设，已形成集医疗、教学、科研于一体的胸部疾病诊疗中心，为患者提供优质、高效的医疗服务，整体医疗能力已达国内先进水平。
教学与科研
胸外科是清华大学临床医学院胸外科专业的住院医师及专科医师培训基地，每年完成数十名规培和专培医师的培训和考核工作。每周规律开展教学查房、病例讨论、学术讲座、文献学习等教学活动。
胸外科牵头组建了清华长庚胸部肿瘤多学科协作组，定期联合呼吸科、肿瘤内科、放疗科、影像科和病理科等相关科室针对特殊病例进行多学科讨论，确定最佳治疗方案，为患者提供以手术为主的“一站式”综合治疗措施，使患者免于在不同科室之间奔波，并能得到最恰当的治疗。
科室注重开展临床科研活动，密切跟进国内外诊疗进展，每年发表多篇国内核心期刊论文及SCI论文。2019年先后获得国家药物临床试验质量管理规范（GCP）认证及肺脏移植资格认定。
诊疗范围
科室配备有3D超高清胸腔镜系统，基于微创、精准和快速康复的外科理念，90%以上手术可在电视胸腔镜下完成。科室与清华大学工学院合作，研发基于深度学习人工智能的胸部影像三维重建系统，指导早期肺癌的精准肺段切除和局部晚期胸部肿瘤的精准扩大切除。得益于医院先进的影像设备，科室常规开展影像引导下的胸部肿瘤射频消融治疗，为不能手术的高龄胸部肿瘤患者提供有效治疗。纵隔镜手术、电子支气管镜检查术等技术的综合开展为临床诊疗奠定了基础。
凭借高清显像系统和数字化影像重建工具，可实现肺部小结节术前精准定位和立体化解剖结构辨识。从而可经胸部单个3cm长的小切口完成标准肺段切除、肺叶切除及袖式肺叶切除，并行彻底的淋巴结清扫，最大程度地达到微创和根治的目的。
借助多学科协作优势及先进的影像重建、手术规划系统，胸外科成功完成了多例包括侵及心脏大血管的局部晚期胸部恶性肿瘤扩大切除上腔静脉人工血管置换手术、支气管肺动脉双袖式肺叶切除手术、经不损伤胸壁肌肉及神经小切口气管隆突切除成形手术、食管癌侵犯气管的根治性切除重建手术、胸腹腔镜联合三切口食管癌根治术、颈段食管癌切除结肠代食管手术等胸外科疑难复杂手术，取得了满意的治疗效果。