上海市肺科医院胸外科，是国家临床重点专科。作为卫生部指定的全国肺科和胸外科进修基地，连续七年荣获“年度中国医院最佳专科声誉排行榜”普胸外科前三甲。

胸外科开展以各类肺、气管及支气管、纵隔、膈肌、胸壁、食道疾病等为主的手术。胸腔镜手术量多年来稳居世界第一。其中无论是微创手术量、疑难手术例数、创新手术术式等都位列全国首列。

在代表胸外科综合技术水平的肺移植领域，开展包括单肺移植，双肺序贯移植，活体肺叶移植（国内首例），肺再移植（亚洲首例），肺移植同期联合双侧肺减容手术（国内首创）以及开展ECMO在危重患者肺移植中的应用。

近年来临床成果多次获得中华医学科技一等奖、二等奖、三等奖，上海市科技成果二等奖等多项临床重大奖项。累计获得国家专利69项（近3年38项），发明专利11项；实用新型专利58项。全世界范围内最先采用自体带蒂胸大肌肌皮瓣移植和气管节段切除治疗长节段气管肿瘤。亚洲首例带蒂肌皮瓣移植治疗难治性脓胸及支气管胸膜瘘。

气管外科创新技术国内最多，首创了新型隆突重建手术，开展人工气管置换术，国内首例自体支气管瓣修补气管成形术，自体肌皮瓣修补气管缺损，自体肋软骨修补颈部气管长段狭窄的术后缺损。国内首例利用自制经颈胸腺手术牵开器行胸腺切除，获实用新型专利。国内首例跨纵隔双侧肺大疱切除术。国内首创支气管瘘封堵支架及改良双碟型封堵器并成功应用于临床，为切除术后支气管胸膜瘘的治疗提供了一种新的简单、安全的治疗方式。

胸外科积极开展国际交流合作，多次在国际顶级大会发言，多次组织国内高水平学术会议，承办大型学习班、建立临床教育培训基地。近三年，来自76个国家及地区的400余位高年资医师自发申请、自付费用赴上海市肺科医院胸外科进修学习，各地学会主席、科室主任、顾问医生占比1/3，包括两届欧洲胸外科学会主席、国际微创外科学会主席、俄罗斯胸外科学会主席、西班牙胸外科学会主席、菲律宾胸外科学会主席、国际最大心胸外科网站CTSnet主编等。

同时，在国内率先开展全英文交班、查房，临床规范、人文关怀，均与国际接轨。开展国际手术直播，分会场遍布各大洲，美国、加拿大、英国、德国、西班牙、墨西哥等，其中有一半是国际性会议和大洲胸外科学会会议。

此外，胸外科实验室配备专业技术研究员可开展基因及蛋白水平检测，支持肺癌相关研究。胸外科动物实验室能够开展CV、CL、SPF级各类动物实验并配备专业技术人员。肺移植实验室为上海市器官移植重点实验室（肺移植）。针麻研究室为上海市卫生局“针麻肺切除研究一级实验室”。