上海儿童医学中心心胸外科为我国开展小儿先天性心脏病诊治的创始单位，国家“211工程”重点学科和上海市重点学科，设有小儿先心病临床医学诊疗中心，上海市小儿先天性心脏病研究所，先心病辅助循环和组织工程实验室，拥有病床105张，监护床位47张。科室1999年从新华医院整体搬迁而来，是我国小儿先心病诊治的医学、教学、科研中心，国家级小儿先心病诊断与治疗、监护和护理的继续教学培训基地，2001年成为上海市首批临床医学中心之一。
在丁文祥教授、苏肇伉教授、徐志伟教授三代学科带头人的率领下， 学科发展迅速，并已培养了一支素质高、作风好、技术精的专业骨干队伍，拥有外科、体外、监护、护理各专业完整的品牌团队，团队拥有副高以上医护人员23名，博士生导师6名，硕士生导师9名。他们创立多种手术方法，不断提高手术监护护理质量，努力攀登医学高峰，挽救了无数个先心病患儿的生命，为中国先天性心脏病患儿的诊治做出了杰出的业绩。
　　学科始终以新生儿、复杂型先天性心脏病、微创胸外手术、微创心脏手术为主攻方向，开展婴幼儿各种复杂先天性心脏病手术治疗（包括完全性大血管错位、单心室、完全性房室通道、右室双出口、完全性肺静脉异位引流、永存动脉干、主动脉弓中断、纠正型大血管错位、肺动脉闭锁）等各类复杂先心病和胸外疾病，开放绿色通道，在诊断和手术治疗上实施24小时全天候服务。
　　30余年来已施行先天性心脏病手术30000余例，近三年年均手术达3500例以上，位于世界儿童医院先心病年手术例数之首。手术中复杂病例占50%，手术年龄小于1岁达50％以上。
　　完全性大血管错位的大动脉转换术最小手术年龄为出生后6小时，最低体重为1.7公斤，手术总成功率达97%以上，学科专业水平始终保持国内领先、国际先进。开展多项新技术，包括：1999年采用大动脉转位纠治右心室双出口；2000年国内首创复杂先心伴气管狭窄，在体外循环下同时行气管矫形和先心纠治手术获得成功；2002年国内开创了双调转术治疗纠正型大动脉错位;2003年国内首创快速二期大动脉转位术,2006年行主动脉移位术纠治婴幼儿完全性大动脉错位伴室间隔缺损肺动脉狭窄,填补国内空白。
　　近年来心胸外科先后承担了国家自然基金、上海市教委、上海市科委、上海市卫生局重点项目70余项。围绕着婴幼儿危重和复杂先心病外科治疗疗效的实验与临床研究；复杂先心病外科治疗的个体优化方案研究；生物可降解材料用于先心病治疗的实验研究及在复杂先心病中开展介入镶嵌新技术的应用研究；复杂型先心病无创诊断新技术与新方法的研发和应用研究等，包括人工心泵和组织工程材料的相关基础和临床诊治研究；气管狭窄手术修补材料等进行了多方位、多角度的前瞻性研究，将临床与基础相结合、内科与外科镶嵌、医学与工科相连不断创新，先后获得国家科技进步奖二、三等奖；上海市科技进步奖一、二、三等奖；卫生部科技进步奖 ；国家教委科技进步奖；中华医学奖等40余项，获国家专利5项。在国内外公开发表论著900余篇（包括SCI论文25篇），主编我国第一部《小儿心脏外科学》和其他书籍 8部。学科作为首个国家卫生部小儿心血管医护人员培训基地，为全国45个省、市、自治区的65家医疗单位培训了配套小儿心血管专业人员500余名，同时还开设国家级继续教学学习班五项，开办了42期，总计培训学员1200余名。
　　学科与美国、英国、加拿大、日本、德国、澳大利亚等十多个国家和地区优秀儿童医院建立合作关系，其技术水平和学术研究得到世界关注，在世界儿童心血管专业方面占有一定的地位，有5位专家在国际学术组织任职，举办和出席多次国际会议并进行专题讲座。
　　在国内率先提出了新生儿和婴幼儿危重先心病急诊手术的创新思路和配套研究，完整建立了新生儿、幼婴儿急诊手术规范和运作机制；开展临床路径提高医疗资源使用率，创建了我国小儿心脏外科协作网，大大提升了我国小儿先心病诊治的规模和水平。
　　心胸外科集体荣获上海市“百佳班组”“上海市教育系统先进基层党组织” “上海市巾帼文明岗”“上海市女职工先进集体” “全国五一巾帼奖” “全国五一劳动奖状” “全国学习型班组”等荣誉称号。丁文祥教授获得世界儿科和先天性心脏病协会“终身成就奖”，成为亚洲获此殊荣的首位中国人，以表彰其对中国小儿先心外科做出的突出贡献；4位专家荣获全国劳模称号；18人次获得上海市先进工作者和高尚医德奖；5位专家荣获中国医学会终身成就奖、终身贡献奖、优秀医师奖(金刀奖)等。