Η ιστορία της καρδιολογίας ξεκινά στην περίοδο της Αναγέννησης, με την πρώτη ακριβή ανάλυση του ρόλου της καρδιάς στην οξυγόνωση και τη διανομή του αίματος σε όλο το σώμα. Για τρεις αιώνες μετά, οι γιατροί ανέπτυξαν σιγά-σιγά τα μέσα για να παρακολουθούν με ακρίβεια αυτό το ζωτικό όργανο και να κατανοούν τις ασθένειες που θα μπορούσαν να το αντιμετωπίσουν. Μόλις στα μέσα του 20ου αιώνα, η τεχνολογία είχε προχωρήσει στο σημείο όπου οι χειρουργικές επεμβάσεις έγιναν μια βιώσιμη προσέγγιση για την αποκατάσταση μιας κατεστραμμένης καρδιάς.
Πολλοί αναφέρουν τον Βρετανό γιατρό William Harvey για το πρώτο αληθινό ορόσημο στην ιστορία της καρδιολογίας το 1628, όταν άρθρωσε τον ρόλο της καρδιάς να αντλεί αίμα μέσω ενός πολύπλοκου συστήματος φλεβών και αρτηριών. Μέχρι τότε πίστευαν ότι κάθε αιμοφόρο αγγείο είχε έναν φυσικό παλμικό ρυθμό και δεν ανακυκλωνόταν. Χρειάστηκαν άλλα 80 χρόνια για την πρώτη ακριβή περιγραφή της κατασκευής της καρδιάς από τον Γάλλο βιολόγο Raymond de Vieussens. για πρώτη φορά, η ανατομική μηχανική των οργάνων μπόρεσε να γίνει κατανοητή.
Κατά τη διάρκεια των δύο αιώνων που ακολούθησαν, μεγάλο μέρος της ιστορίας της καρδιολογίας συνεπαγόταν την απόκτηση μιας πιο σταθερής αντίληψης για την υγεία της καρδιάς και τις συνθήκες που θα μπορούσαν να την αντιμετωπίσουν. Τον 18ο αιώνα, οι γιατροί άρχισαν να παρακολουθούν την αρτηριακή πίεση για να μετρήσουν τη ζωτικότητα του οργάνου. Στις αρχές του 19ου αιώνα, οι γιατροί μπορούσαν να παρακολουθούν τον καρδιακό παλμό με ένα στηθοσκόπιο. Ο ηλεκτροκαρδιογράφος (ΗΚΓ ή ΗΚΓ) εφευρέθηκε αμέσως μετά το γύρισμα του 20ού αιώνα, το οποίο επέτρεψε στους γιατρούς να αναλύσουν πιο προσεκτικά τη συνολική απόδοση της καρδιάς μέσω ηλεκτρικών παλμών. Η αρτηριακή απόφραξη που ονομάζεται αρτηριοσκλήρωση παρατηρήθηκε για πρώτη φορά περίπου μια δεκαετία αργότερα.
Πριν από τον 20ο αιώνα, διάσπαρτες χειρουργικές πρωτοβουλίες εμφανίστηκαν στην ιστορία της καρδιολογίας. Οι περισσότερες ήταν απόπειρες αποκατάστασης βαρέως τραυματισμένων ασθενών. Το 1896, ένας Γερμανός γιατρός ονόματι Λούντβιχ Ρεν έκανε την πρώτη επιτυχημένη εγχείρηση ανοιχτής καρδιάς για να επιδιορθώσει μια πληγή που έσκισε την καρδιά ενός στρατιώτη. Αυτός ο τύπος χειρουργικής επέμβασης δεν επιχειρήθηκε συνήθως, ωστόσο, μέχρι το 1953. Ο Αμερικανός John Gibbons εφηύρε μια λεγόμενη μηχανή καρδιάς-πνεύμονα που επέτρεπε σε έναν χειρουργό να διατηρεί το αίμα οξυγονωμένο και να κυκλοφορεί μέσω ενός ασθενούς κατά τη διάρκεια χειρουργικών επεμβάσεων επισκευής ή μεταμόσχευσης.
Αυτές οι επισκευές ήταν ως επί το πλείστον αντιδραστικές μέχρι την αυγή της χειρουργικής επέμβασης αποκατάστασης της καρδιάς το 1950, όταν πραγματοποιήθηκε μια επιτυχημένη εμφύτευση μιας τεχνητής αορτικής βαλβίδας από τον Αμερικανό χειρουργό Charles Hufnagel. Δύο χρόνια αργότερα, ένα άλλο ζευγάρι Αμερικανών χειρουργών χρησιμοποίησε υποθερμία για να επιβραδύνει την καρδιά μιας ασθενή που υποβλήθηκε σε επιτυχή αποκατάσταση μιας τρύπας στην καρδιά της. Οι καινοτομίες που εντάθηκαν με τον βηματοδότη ήρθαν το 1958. Το 1967, πραγματοποιήθηκε η πρώτη χειρουργική επέμβαση παράκαμψης στεφανιαίας αρτηρίας — μια διαδικασία που εκτελείται πολλά εκατομμύρια φορές κάθε χρόνο στον 21ο αιώνα. Την ίδια χρονιά, έγινε η πρώτη επιτυχημένη μεταμόσχευση καρδιάς από τον Νοτιοαφρικανό γιατρό Christiaan Barnard.
Διάσπαρτα ανάμεσα σε αυτές τις πολλές κομβικές πρωτιές στην ιστορία της καρδιολογίας είναι πολλές άλλες αξιοσημείωτες. Η απινίδωση έγινε για πρώτη φορά σε σκύλους το 1899. Οι άνθρωποι δεν ωφελήθηκαν παρά το 1947, όταν το μηχάνημα χρησιμοποιήθηκε για την αποκατάσταση της καρδιακής λειτουργίας σε έναν νεαρό έφηβο με καρδιακό ελάττωμα. Ένα από τα πιο πρόσφατα ορόσημα συνέβη το 1982, όταν ο William DeVries, ένας Αμερικανός καρδιολόγος, εμφύτευσε την πρώτη καρδιά κατασκευασμένη εξ ολοκλήρου από τεχνητό ιστό.