玛丽医院心胸外科部门是全港较大的心脏和肺部疾病三级转诊中心，同时也是先天性心脏疾病，胸腔内器官移植和机械心脏支持在香港的少有转诊中心。该服务起初成立于葛量洪医院，后于2008年7月迁移至玛丽医院，部门包括成人心脏外科，小儿心脏外科，胸腔内器官移植和胸外科。 心胸外科每年进行超过650台心脏直视手术、150台封闭式心脏手术和400台胸腔手术。先天性心脏手术的约占所有心脏手术的40％。部门接受来自所有香港的公立医院和私立医院甚至澳门及附近区域的选择性或紧急病例的转诊。此外，心胸外科会有定期会议，为当地和国外医生有价值的想法、知识和经验的交流提供平台。