徐州市中心医院心脏外科是江苏省首家成立的心脏外科专业，也是省内唯一独立的心血管外科专业科室。学科带头人分别担任徐州医学会心胸外科学分会副主任委员，徐州市中西医结合学会心胸外科学分会主任委员。心脏外科拥有主任医师2名，副主任医师3名，主治医师2名，住院医师1名。其中临床医学硕士研究生3名，在读硕士研究生1名。拥有床位35张，其中普通住院床位33张，抢救室床位2张。另外有监护室病床4张。徐州市中心医院心脏外科共发表医学专业学术论文40余篇，主编和编写专业论著1部。荣获徐州市科技进步奖2项，徐州市医学新技术引进奖2项，参与完成国家级课题1项。
徐州市中心医院于1980年开展了体外循环心内直视手术，于2004年在江苏省首家成立了心脏外科专业科室，30年来先后开展了各类心血管手术共5000余例，在徐州市领先，在江苏省和淮海经济区先进并享有较高的声誉。
先心病外科
先后开展的
先天性心脏病
的矫正手术，包括：房间隔、室间隔缺损修补，肺动脉瓣狭窄矫治等简单的
先天性心脏病
手术，法乐氏三联症、法乐氏四联症根治手术，以及完全性心内膜垫缺损、Ebstein畸形、完全性肺静脉畸形引流、右室双出口矫治术等复杂的
先天性心脏病
的矫正手术。
瓣膜外科
开展了风湿性心脏病的瓣膜置换及成形术，包括：二尖瓣、主动脉瓣单瓣置换和成形手术；二尖瓣、主动脉瓣双瓣膜置换加三尖瓣成形和左房血栓清除等复杂的心脏瓣膜手术；开展了瓣膜置换术中房颤的射频消融手术；开展了瓣膜置换加冠状动脉旁路移植术。
血管外科
开展了大血管手术，如主动脉根部瘤、升
主动脉瘤
的主动脉根部替换（Bentall）手术；主动脉缩窄补片成形手术等。
冠脉外科
开展了冠状动脉旁路移植手术15年来，不论在成功率还是在数量和难度上均在徐州市领先，在江苏省处于先进行列。开展的手术包括：常规体外循环下的冠状动脉旁路移植术，非体外循环下心脏不停跳的冠状动脉旁路移植术，以及急诊的冠状动脉旁路移植手术；开展了全动脉化联合非体外循环的冠状动脉旁路移植术。其中《提高老年
冠心病
外科治疗疗效的临床研究》获市科技进步三等奖，《急诊冠状动脉旁路移植术》获市医学新技术引进奖一等奖。2003年成功开展了心脏移植手术。
2008年7月14日，徐州市中心医院被确定为江苏省慈善总会“心蕊工程”徐州、连云港地区唯一定点医院以来，心脏外科承担了徐州、连云港地区所有
先天性心脏病
患儿的外科治疗任务，治疗的150余例患儿目前全部康复出院，取得了良好的社会效益。