Historia kardiologii zaczyna się w epoce renesansu, kiedy to pierwsza dokładna analiza roli serca w dotlenianiu i dystrybucji krwi w organizmie. Przez trzy wieki później lekarze powoli opracowywali sposoby dokładnego monitorowania tego ważnego organu i zrozumienia dolegliwości, które mogą mu się przytrafić. Dopiero w połowie XX wieku technologia ta osiągnęła punkt, w którym zabiegi chirurgiczne stały się realnym sposobem naprawy uszkodzonego serca.
Wielu wskazuje na brytyjskiego lekarza Williama Harveya za pierwszy prawdziwy kamień milowy w historii kardiologii w 1628 roku, kiedy to określił rolę serca w pompowaniu krwi przez złożony system żył i tętnic. Do tego czasu uważano, że każde naczynie krwionośne ma naturalny rytm pulsowania i nie podlega recyklingowi. Minęło kolejne 80 lat, zanim pierwszy dokładny opis budowy serca przedstawił francuski biolog Raymond de Vieussens; po raz pierwszy udało się zrozumieć mechanikę anatomiczną narządów.
Przez następne dwa stulecia znaczna część historii kardiologii wymagała lepszego zrozumienia zdrowia serca i warunków, które mogą mu się przydarzyć. W XVIII wieku lekarze zaczęli monitorować ciśnienie krwi, aby ocenić żywotność narządu. Na początku XIX wieku lekarze mogli monitorować tętno za pomocą stetoskopu. Elektrokardiograf (EKG lub EKG) został wynaleziony na przełomie XIX i XX wieku, co pozwoliło lekarzom dokładniej analizować ogólną pracę serca za pomocą impulsów elektrycznych. Zatykanie tętnic zwane miażdżycą po raz pierwszy zaobserwowano około dekadę później.
Przed XX wiekiem w historii kardiologii pojawiły się rozproszone nowinki chirurgiczne. Większość z nich to próby leczenia krytycznie rannych pacjentów. W 20 r. niemiecki lekarz Ludwig Rehn przeprowadził pierwszą udaną operację na otwartym sercu, aby wyleczyć ranę, która rozdarła serce żołnierza. Ten rodzaj operacji nie był jednak powszechnie podejmowany aż do 1896 roku. Amerykanin John Gibbons wynalazł tak zwaną maszynę płucno-sercową, która pozwalała chirurgowi na utrzymywanie tlenu i krążenie krwi przez pacjenta podczas operacji naprawczych lub transplantacyjnych.
Naprawy te były w większości reakcyjne aż do zarania operacji naprawczej serca w 1950 roku, kiedy to amerykański chirurg Charles Hufnagel z powodzeniem wszczepił sztuczną zastawkę aortalną. Dwa lata później inna para amerykańskich chirurgów zastosowała hipotermię, aby spowolnić pracę serca pacjentki, która przeszła pomyślnie naprawę dziury w sercu. Innowacje zintensyfikowane wraz z rozrusznikiem serca pojawiły się w 1958 r. W 1967 r. wykonano pierwszą operację pomostowania tętnic wieńcowych — zabieg, który w XXI wieku wykonuje się kilka milionów razy rocznie. W tym samym roku pierwszej udanej transplantacji serca dokonał południowoafrykański lekarz Christiaan Barnard.
Wśród tych wielu przełomowych nowinek w historii kardiologii znajduje się wiele innych godnych uwagi. Po raz pierwszy defibrylację przeprowadzono na psach w 1899 roku. Ludzie nie odnieśli korzyści aż do 1947 roku, kiedy urządzenie zostało użyte do przywrócenia funkcji serca młodemu nastolatkowi z wadą serca. Jeden z ostatnich kamieni milowych miał miejsce w 1982 roku, kiedy William DeVries, amerykański kardiolog, wszczepił pierwsze serce wykonane w całości ze sztucznej tkanki.