Istoria cardiologiei începe în perioada Renașterii, cu prima analiză precisă a rolului inimii de oxigenare și distribuire a sângelui în tot organismul. Timp de trei secole după aceea, medicii au dezvoltat încet mijloacele de a monitoriza cu acuratețe acest organ vital și de a înțelege afecțiunile care ar putea apărea. Abia la mijlocul secolului al XX-lea, tehnologia a avansat până în punctul în care procedurile chirurgicale au devenit o abordare viabilă pentru repararea unei inimi deteriorate.
Mulți indică medicul britanic William Harvey pentru prima piatră de hotar adevărată din istoria cardiologiei în 1628, când a articulat rolul inimii de a pompa sângele printr-un sistem complex de vene și artere. Pana atunci se credea ca fiecare vas de sange avea un ritm natural de pulsatie si nu era reciclat. A fost nevoie de încă 80 de ani pentru ca prima descriere precisă a construcției inimii a fost făcută de biologul francez Raymond de Vieussens; pentru prima dată, mecanica anatomică a organelor a putut fi înțeleasă.
De-a lungul celor două secole care au urmat, o mare parte din istoria cardiologiei a presupus dobândirea unei înțelegeri mai ferme asupra sănătății inimii și a condițiilor care s-ar putea întâmpla. În secolul al XVIII-lea, medicii au început să monitorizeze tensiunea arterială pentru a măsura vitalitatea organului. Până la începutul secolului al XIX-lea, medicii puteau monitoriza bătăile inimii cu un stetoscop. Electrocardiograful (ECG sau EKG) a fost inventat imediat după începutul secolului al XX-lea, ceea ce a permis medicilor să analizeze mai îndeaproape performanța generală a inimii prin impulsuri electrice. Înfundarea arterială numită arterioscleroză a fost observată pentru prima dată aproximativ un deceniu mai târziu.
Înainte de secolul al XX-lea, în istoria cardiologiei au avut loc primele intervenții chirurgicale împrăștiate. Cele mai multe au fost încercări de a repara pacienții grav răniți. În 20, un medic german pe nume Ludwig Rehn a efectuat prima intervenție chirurgicală cu succes pe inimă deschisă pentru a repara o rană care a sfâșiat inima unui soldat. Cu toate acestea, acest tip de intervenție chirurgicală nu a fost încercat în mod obișnuit până în 1896. Americanul John Gibbons a inventat o așa-numită mașină inimă-plămân care permitea unui chirurg să mențină sângele oxigenat și să circule printr-un pacient în timpul operațiilor de reparație sau transplant.
Aceste reparații au fost în cea mai mare parte reacționare până la începutul operației de reparare a inimii în 1950, când o implantare cu succes a unei valve aortale artificiale a fost efectuată de chirurgul american Charles Hufnagel. Doi ani mai târziu, o altă pereche de chirurgi americani a folosit hipotermia pentru a încetini inima unei paciente care a suferit cu succes repararea unei găuri din inima ei. Inovațiile intensificate cu stimulatorul cardiac au venit în 1958. În 1967, a fost efectuată prima intervenție chirurgicală de bypass coronarian – o procedură care este efectuată de câteva milioane de ori în fiecare an în secolul XXI. În același an, primul transplant de inimă cu succes a fost efectuat de medicul sud-african Christiaan Barnard.
Împrăștiate printre aceste numeroase prime esențiale din istoria cardiologiei sunt multe altele de remarcat. Defibrilarea a fost efectuată pentru prima dată pe câini în 1899. Oamenii nu au beneficiat până în 1947, când aparatul a fost folosit pentru a restabili funcția inimii unui adolescent tânăr cu un defect cardiac. Una dintre cele mai recente repere a avut loc în 1982, când William DeVries, un cardiolog american, a implantat prima inimă făcută complet din țesut artificial.