Povijest kardiologije počinje u razdoblju renesanse, s prvom točnom analizom uloge srca u oksigenaciji i distribuciji krvi po tijelu. Tri stoljeća nakon toga liječnici su polako razvijali sredstva za precizno praćenje ovog vitalnog organa i razumijevanje bolesti koje bi ga mogle zadesiti. Tek sredinom 20. stoljeća ta je tehnologija napredovala do točke u kojoj su kirurški zahvati postali održiv pristup popravljanju oštećenog srca.
Mnogi ukazuju na britanskog liječnika Williama Harveyja za prvu pravu prekretnicu u povijesti kardiologije 1628. godine, kada je artikulirao ulogu srca u pumpanju krvi kroz složeni sustav vena i arterija. Do tada se smatralo da svaka krvna žila ima prirodan pulsirajući ritam i da se ne reciklira. Trebalo je još 80 godina da prvi točan opis konstrukcije srca dao je francuski biolog Raymond de Vieussens; po prvi put, anatomska mehanika organa mogla se razumjeti.
Tijekom naredna dva stoljeća, velik dio povijesti kardiologije podrazumijevao je stjecanje čvršće spoznaje o zdravlju srca i uvjetima koji bi ga mogli zadesiti. U 18. stoljeću liječnici su počeli pratiti krvni tlak kako bi procijenili vitalnost organa. Do početka 19. stoljeća liječnici su mogli pratiti otkucaje srca stetoskopom. Elektrokardiograf (EKG ili EKG) izumljen je neposredno nakon prijelaza u 20. stoljeće, što je liječnicima omogućilo da pomnije analiziraju ukupnu učinkovitost srca putem električnih impulsa. Začepljenje arterija zvano arterioskleroza prvi put je uočeno desetak godina kasnije.
Prije 20. stoljeća u povijesti kardiologije dogodila su se raštrkana kirurška prva. Većina su bili pokušaji da se poprave teško ozlijeđeni pacijenti. Godine 1896., njemački liječnik po imenu Ludwig Rehn izveo je prvu uspješnu operaciju na otvorenom srcu za popravak rane koja je razderala srce vojnika. Međutim, ova vrsta operacije nije uobičajeno pokušavana sve do 1953. Amerikanac John Gibbons izumio je takozvani stroj za srce i pluća koji je kirurgu omogućio da krv oksigenira i cirkulira kroz pacijenta tijekom operacija popravka ili transplantacije.
Ti su popravci uglavnom bili reakcionarni sve do zore operacije popravka srca 1950. godine, kada je američki kirurg Charles Hufnagel uspješno ugradio umjetnu aortalnu valvulu. Dvije godine kasnije, drugi par američkih kirurga koristio je hipotermiju kako bi usporio rad srca pacijentice koja je uspješno popravila rupu na srcu. Inovacije pojačane s pacemakerom stigle su 1958. Godine 1967. izvedena je prva operacija premosnice koronarne arterije — postupak koji se izvodi nekoliko milijuna puta svake godine u 21. stoljeću. Iste godine, prvu uspješnu transplantaciju srca izvršio je južnoafrički liječnik Christiaan Barnard.
Među tim brojnim ključnim prvacima u povijesti kardiologije razasuti su mnogi drugi značajni. Defibrilacija je prvi put izvedena na psima 1899. Ljudi nisu imali koristi sve do 1947., kada je stroj korišten za vraćanje funkcije srca mladom tinejdžeru sa srčanom manom. Jedna od novijih prekretnica dogodila se 1982. godine, kada je William DeVries, američki kardiolog, implantirao prvo srce napravljeno u potpunosti od umjetnog tkiva.