2000年开始，心脏外科专业被北京市卫生局认定为北京小儿先心病诊治中心，以小年龄、低体重，复杂畸形为专长，已成功开展各种先心病的外科治疗，包括大动脉调转手术、肺动脉闭锁矫治术、右心室双出口矫治术、主动脉弓中断矫治术、完全肺静脉畸形引流矫治术，完全心内膜垫缺损矫治术，法洛氏四联症矫治术、各型血管环矫治手术、冠状动脉起源异常矫治术，以及复杂先心病的姑息手术如Fontan手术、体肺分流术、腔肺分流术、单源化手术等。目前常见先心病手术成功率>98%，复杂先心病手术成功率>90%，1岁以内新生儿及婴儿占收治病人总数65%以上。近年来开展多项先心病微创技术：右侧腋下小切口体外循环治疗先心病，胸腔镜治疗血管环畸形，超声引导下经皮穿刺先心介入封堵手术，以及肥厚性梗阻型心肌病的外科手术治疗，均居国内领先地位。2020年起开展血管外科专业，主要开展儿童血管瘤(深部)和脉管畸形、静脉血栓性疾病、动脉血栓性疾病、多发性大动脉炎、肾动脉狭窄性高血压、儿童肾功能不全血液透析通路、主动脉缩窄、胡桃夹综合征、血管损伤等疾病的开放手术和腔内治疗。为国内目前唯一开设血管外科专业的科室。