建院初期，阜外医院开展了胸廓成形术、肺切除术、食管癌切除术、以及低温直视与体外循环心脏直视手术，填补了我国技术空白。文革期间，开展了我国第一例室壁瘤切除术、冠状动脉搭桥术和人工生物瓣置换术等新技术，奠定了“阜外”在胸心血管外科领域的领先地位。改革开放以来，阜外医院陆续创造出新生儿大动脉转位调转术治疗复杂先天性心脏病、非体外循环下的冠状动脉搭桥术、治疗危重心血管病的心脏移植术，治疗新生儿肺动脉闭锁、左主干及多支冠状动脉病变及复杂主动脉弓部病变的一站式复合手术新技术，乳内动脉桥保护下的左主干病变支架介入治疗术，心房颤动步进式导管消融技术等诸多新技术。近年来，医院在不断推进医疗技术创新理念的引领下，创造性开展了国内首个微型人工心脏植入术、全球首款可接受核磁共振检查的心脏起搏器植入术、复杂先心病“无异体血输注”心内直视术、经导管射频消融去肾交感神经治疗顽固高血压、经导管主动脉瓣植入术、经心尖主动脉瓣植入术等新技术，将中国危重疑难心血管病的治疗提升到国际水平。