心血管手术由心脏外科医生在心脏或心脏的主要血管上进行。这种手术通常用于预防心脏病或心力衰竭、纠正心脏病、治疗与心脏病有关的并发症或心脏移植。医生可能会进行心脏直视手术或微创手术，可能会停止心脏跳动，或让心脏停止跳动。

在心脏直视手术中，开胸并对心脏进行手术。“打开”指的是胸部，而不是心脏，根据手术的性质，可能会打开，也可能不会打开。这种手术从19世纪就开始了，尽管手术程序已经发生了很大的变化。微创手术也可用于许多情况。

传统上，大多数心血管手术需要心脏停搏液，或停止心脏，并将患者连接到心肺机。这台机器使血液和氧气在肺部循环，并代替心脏进入身体其他部位。手术后，心脏必须重新启动并恢复正常跳动。现在也可以进行无泵、不停跳的心脏心血管手术，这种手术不需要停止心脏，也不需要心肺机。这通常允许医生进行较小的切口，并将与心脏停止相关的并发症风险降至最低。。

冠状动脉旁路移植术（CABG），或简单的冠状动脉旁路移植术，可以使用心肺机或非体外循环。当冠状动脉疾病导致冠状动脉阻塞或狭窄时，通常需要进行这种心血管手术。医生必须创造一种新的血管，将富氧的血液输送到心肌或心肌。为了替换堵塞的动脉，他们从患者身体的另一部分移植一段静脉或动脉，通常从腿部或胸部移植。

血管成形术，或球囊血管成形术，也可以治疗冠状动脉疾病和动脉粥样硬化或动脉阻塞患者的症状。在这种微创心血管手术中，医生将导管插入动脉，通常是腿部的股动脉，并引导导管穿过阻塞动脉的部位。然后沿着导尿管的路径推一个球囊导管。当气球到达堵塞部位时，气球膨胀，使血管扩张并压缩斑块堆积。然后取出球囊导管，有时留下支架以保持动脉开放。。

当心脏瓣膜需要更换或修复时，心脏瓣膜手术是必要的。这可能意味着心脏瓣膜无法完全关闭，称为功能不全或反流，并允许血液以错误的方式通过瓣膜回流。瓣膜功能不全可由瓣膜支撑结构或瓣膜本身的退化或撕裂引起。心脏瓣膜也可能无法完全打开，称为狭窄，不允许足够的血液进入下一个腔室。这通常是由阀门硬化引起的。。

修复阀门通常需要切割、缝合和加固阀门的不同部分，使其更紧密。瓣膜也可以用人工瓣膜代替。患者可能会收到由人造材料制成的机械瓣膜，或从另一个人、猪或牛捐赠的生物瓣膜。机械瓣膜通常需要终生使用抗凝剂或血液稀释剂，而生物瓣膜通常不需要长期使用这些药物。手术包括停止心脏并在主动脉或心脏上切开以进入瓣膜。。

当没有其他治疗方法可以挽救心脏时，心脏置换术是最后的手段。在通过感染测试并获得捐赠者家属的批准后，由尸体捐赠者捐献替代心脏。如果器官共享联合网络（United Network for Organs Share，UNOS）接受心脏，它将被提供给等待名单上的第一个人。等待名单由许多因素决定，其中包括血型、等待时间和规模。