תחום הפעילות המרכזי של המערך לניתוחי לב וחזה הוא: ניתוחי מעקפים, ניתוחי מסתמים, תיקוני מסתמים, ניתוחי אב-העורקים, השתלות לב, השתלות ריאה, השתלות לב וריאה. למערך מעבדה למחקר בתחום הלב במרכז פלסנשטיין למחקר רפואי ומעבדה להכנה ושימור של מסתמי לב (בנק הומוגרפטים).

במסגרת המערך פועלות מספר מרפאות חוץ ויחידות:

• מרפאה לאחר ניתוח
• מרפאה לניתוחי חזה (ניתוחי ריאות)
• מרפאת השתלות (מושתלי לב ומושתלי ריאה)
• מרפאה למחלות אב העורקים (אאורטה)

כל המרפאות פועלות בימי שני בשעות הבוקר בקומה שנייה בבניין מרפאות החוץ.

מידי שנה מתבצעים במסגרת המחלקה כ-1300 ניתוחי לב, כ-400 ניתוחי חזה, וכ-400 ניתוחי לב בילדים במסגרת מרכז שניידר לרפואת ילדים.
המחלקה מבצעת את הרוב המכריע של השתלות הריאה וכמחצית מכלל השתלות הלב במדינת ישראל.

פעילות אקדמית ומחקרית   

במסגרת המחלקה לניתוחי לב וחזה פעילות אקדמית ומחקרית ענפה.
מחקרים פעילים כעת:

1. חשיבות הגן הפרואפופטוטי מסוג BAX לתפקוד הלב והתאוששותו מאיסכמיה ורפרפוזיה.
2. התנייה מוקדמת של לב חולדה באמצעים פרמקולוגים.
3. השפעת איסכמיה ורפרפוזיה על כבד מבודד של חולדה.
4. התכווצות והרפיה של כלי דם הומניים בעקבות טכניקות הפרדה שונות בזמן ניתוח מעקפים.