心脏外科始建于1990年，现已形成人才梯队合理、亚专科齐全、科研技术过硬的优秀临床团队。现有主任医师3人，副主任医师7人，主治医师11人，博士研究生2名；主管护师4名，护师8名，护士10名。1999年完成山东省第一例原位异体心脏移植手术，填补了省内心脏移植的空白。2009年被山东省卫生厅批准为"山东省医药卫生重点学科"，2015年荣获"山东省临床重点专科"。心脏外科具有独立的监护室、手术室、体外循环科及麻醉科，下设五个亚专科，包括先天性心脏病外科、冠心病外科、心脏瓣膜病外科、大血管疾病外科及先心病介入治疗。可独立完成大动脉转位、右室双出口等复杂先心病矫治、主动脉夹层治疗、胸腹主动脉替换、二次心脏手术、停跳及不停跳冠状动脉旁路移植术、重症瓣膜等心脏手术，年手术量稳居全省前三位。2016年完成心脏手术1800余例，其中冠状动脉搭桥术880余例，主动脉夹层及大血管动脉瘤手术100余例，重症瓣膜病瓣膜替换及成形300余例，小切口、微创腔镜心脏手术400余例。自2005年起在全国率先实施"爱心医疗救助工程"，每年免费为100位来自全国的特困家庭的先心病患儿实施手术，10年来已免费为1000余名患者免费手术。2012年7月同中国社工协会、山东省慈善总会共同签署协议，正式启动了"济医附院—神华爱心行动"、"济医附院—爱佑慈善基金会"项目，在全国集中开展贫困家庭0-18岁儿童先心病救助工作。完成省级科研课题一项，济宁市科技局科研课题五项，目前参与"十三五"科技支撑项目（横向课题）一项，省级科研课题一项，济宁市科技局科研课题一项。学科带头人是乔衍礼主任医师、程前进主任医师。