心脏大血管外科其前身是心胸外科，设立于1992年，为加强专科建设，2017年3月设立心脏大血管外科，目前编制病床35张，年收治病人1500多人。早在1958年湛江中心人民医院就开展心胸手术，1974年开展闭式扩张术，1975年率先在粤西地区开展无体外循环下左心室室壁瘤切除术及体外循环房缺修补术；至今，已能熟练开展法四矫正术、换瓣及冠脉搭桥术、房间隔缺损、室间隔缺损、动脉导管未闭、法乐氏四联症、法乐氏三联症、心内膜垫缺损、肺动脉狭窄、肺静脉异位引流等心脏手术，积累了丰富的经验，且取得了极高的手术成功率，在冠状动脉搭桥、心脏瓣膜置换复杂先心矫治、胸主动脉夹层动脉瘤治疗等方面处于全省领先水平。