Kardiologian historia alkaa renessanssikaudella, ja ensimmäinen tarkka analyysi sydämen roolista hapettaa ja jakaa verta koko kehoon. Kolmen vuosisadan ajan lääkärit kehittelivät hitaasti keinoja tarkkailla tätä elintärkeää elintä tarkasti ja ymmärtää sairaudet, joita se voi kohdata. Vasta 20 -luvun puolivälissä tekniikka oli edennyt siihen pisteeseen, että kirurgisista toimenpiteistä tuli elinkelpoinen lähestymistapa vaurioituneen sydämen korjaamiseen.
Monet viittaavat brittiläiseen lääkäri William Harveyyn ensimmäisen todellisen virstanpylvään kardiologian historiassa vuonna 1628, kun hän ilmaisi sydämen tehtävän pumpata verta monimutkaisen suonien ja valtimoiden kautta. Siihen asti ajateltiin, että jokaisella verisuonella oli luonnollinen sykkivä rytmi eikä niitä kierrätetty. Kesti vielä 80 vuotta, ennen kuin ranskalainen biologi Raymond de Vieussens esitti ensimmäisen tarkan kuvauksen sydämen rakenteesta; ensimmäistä kertaa pystyttiin ymmärtämään elinten anatominen mekaniikka.
Seuraavien kahden vuosisadan aikana suuri osa kardiologian historiasta edellytti syvällisempää käsitystä sydämen terveydestä ja siihen mahdollisesti liittyvistä olosuhteista. 18 -luvulla lääkärit alkoivat seurata verenpainetta elimen elinvoiman mittaamiseksi. 19 -luvun alkuun mennessä lääkärit pystyivät seuraamaan sydämenlyöntiä stetoskoopilla. Elektrokardiografia (EKG tai EKG) keksittiin juuri 20 -luvun vaihteen jälkeen, minkä ansiosta lääkärit pystyivät analysoimaan tarkemmin sydämen yleistä suorituskykyä sähköimpulssien avulla. Arterioskleroosiksi kutsuttu valtimotukos havaittiin ensimmäisen kerran noin kymmenen vuotta myöhemmin.
Ennen 20 -lukua kardiologian historiassa tapahtui hajallaan olevia kirurgisia ensimmäisiä tapahtumia. Suurin osa yrityksistä oli korjata vakavasti loukkaantuneita potilaita. Vuonna 1896 saksalainen lääkäri nimeltä Ludwig Rehn suoritti ensimmäisen onnistuneen avoimen sydämen leikkauksen sotilaan sydämen revittävän haavan korjaamiseksi. Tämäntyyppistä leikkausta ei kuitenkaan yleisesti yritetty ennen vuotta 1953. Amerikkalainen John Gibbons keksi ns. Sydän-keuhkokoneen, jonka avulla kirurgi pystyi pitämään veren hapetettuna ja kiertämään potilaan läpi korjaus- tai elinsiirtoleikkausten aikana.
Nämä korjaukset olivat enimmäkseen taantumuksellisia sydänkorjausleikkauksen alkuun asti vuonna 1950, jolloin amerikkalainen kirurgi Charles Hufnagel suoritti onnistuneen keinotekoisen aorttaläpän istutuksen. Kaksi vuotta myöhemmin toinen pari amerikkalaisia kirurgeja käytti hypotermiaa hidastaakseen potilaan sydäntä, jolle tehtiin onnistuneesti reikä sydämessään. Innovaatiot tehostuivat sydämentahdistimen myötä vuonna 1958. Vuonna 1967 tehtiin ensimmäinen sepelvaltimon ohitusleikkaus – toimenpide, joka suoritetaan useita miljoonia kertoja vuosittain 21 -luvulla. Samana vuonna ensimmäisen onnistuneen sydämensiirron suoritti eteläafrikkalainen lääkäri Christiaan Barnard.
Näiden kardiologian historian keskeisten ensimmäisten joukossa on monia muita huomionarvoisia. Fibrillaatio tehtiin ensimmäisen kerran koirille vuonna 1899. Ihmiset hyötyivät siitä vasta vuonna 1947, jolloin konetta käytettiin sydämen toiminnan palauttamiseen nuorelle teini-ikäiselle, jolla oli sydänvika. Yksi viimeisimmistä virstanpylväistä tapahtui vuonna 1982, kun yhdysvaltalainen kardiologi William DeVries istutti ensimmäisen sydämen, joka oli kokonaan keinotekoista.