上海交通大学附属瑞金医院胸外科具有悠久和辉煌的历史。科室成立于上世纪五十年代，是解放后新中国建立的第一批心胸外科之一，国内著名的老一辈心胸外科专家有叶椿秀教授、张世泽教授等均出自该科。在当时极其困难的条件下开展了肺结核、支气管扩张、肺囊肿以及肺癌的手术治疗。1992年11月，该科应用胸腔镜技术，完成国内首例胸腔镜下后纵隔肿瘤切除术，使瑞金医院在当时胸外科领域处于国内领先地位。2009年国内著名心胸外科专家陈中元主任担任科主任。2013年由杭钧彪主任担任科主任。2014年12月，由李鹤成主任担任科主任。
胸外科历经半个世纪发展，逐渐成为特色鲜明，技术雄厚的胸外科专科。目前科室有医师13名，主任医师4人，副主任医师5人，博士生导师1人。科室目前有床位45张，年手术量800余例。现任科主任李鹤成是为上海市抗癌协会胸部肿瘤专业委员会青年学组主任委员；国际肺癌研究协会、美国胸外科医师协会、美国临床肿瘤协会、美国癌症研究协会、国际抗癌联盟、中国临床肿瘤协会、国际华人胸腔外科协会会员；任BMCCANCER,Anti-cancerDrug,BMCCOMPLEMALTERNM,《中华医学杂志》英文版等十余种杂志审稿人/编委；国家自然科学基金、上海市科委项目评审专家。主持多项国家自然科学基金及上海市科委基金课题。在国内外知名杂志发表肺癌、食管癌等相关论文40余篇，参与5本专著的编写。获上海市科技启明星及启明星跟踪人才计划；中国抗癌协会科技进步奖三等奖；第十七届明治生命科学奖。
胸外科临床特色主要有1.胸部疾病微创治疗：作为国内最早开展胸腔镜手术的单位之一，目前胸腔镜手术的比例达75%以上，胸腔镜手术例数逐年递增。目前开展单孔胸腔镜肺叶肺段切除术、单操作孔袖式肺叶切除术及全肺切除术、胸腔镜心包内全肺切除、全腔镜食管癌根治术等高难度微创手术。
2.巨大恶性纵膈肿瘤外科治疗：每年完成巨大恶性胸腺瘤手术约20例，其中半数做人工血管置换术。在业内享有极高的知名度。
3.肺癌食管癌的外科综合治疗：作为国内最早开展MDT（多学科协作）的科室之一，早在上世纪60年代就与呼吸内科放射科建立了胸腔疾病讨论，目前有科室共有胸腔疑难疾病MDT，食管癌综合治疗MDT，肺部小结节MDT。
科室成员先后承担多项国家级、市级课题，包括国家自然科学基金面上项目、青年项目、上海市科技启明星、启明星跟踪计划等，发表论文数十余篇，SCI论文30余篇。主编、参编著作10余部。
瑞金医院嘉定北院胸外科已于2012年12月开张，由陈中元教授任科主任。北院胸外科以瑞金医院为依托，全方位开展各类胸外科临床业务，包括肺癌食管癌微创手术，疑难重症手术等。目前年手术量约200例左右，在郊县医院中名列前茅。
