胸外科是省新华医院传统优势学科，历史悠久，是湖北省较早开展胸腔手术的老牌单位。现有床位30张。医护人员20人，其中医师7人，主任医师1人，副主任医师2人，主治医师2人。其中博士1人、硕士4人。通过多年的临床经验积累和学科建设，已经形成了一支医德高尚、技术精湛、团结协作的专业技术队伍，医疗技术水平也日趋成熟，可开展多项卓有成效的特色治疗。
胸外科主要诊治的疾病有：肺癌、气管肿瘤、食管癌、纵膈肿瘤、重症肌无力、支气管扩张及支气管扩张大出血、结核瘤、各种肺部及食管良性肿瘤、胸骨后甲状腺疾病、胸壁良恶性肿瘤、胸壁畸形（漏斗胸、鸡胸）、肺气肿、肺部转移瘤、良恶性胸腔积液、各种胸部外伤及气管异物、食管裂口疝、膈疝、贲门部肿瘤及贲门失弛缓症等。
胸外科食管和贲门癌的综合治疗处于国内领先水平，率先开展经颈胸腹三切口、食管胸骨后径路、结肠代食管等术式，不仅能够根治肿瘤，还能使患者获得良好的生存质量，手术切除率处于国内领先，术后并发症发生率低于国内平均水平。
近几年来，胸外科开展“心包内全肺切除”，“支气管袖状肺叶切除”，“肺动脉成形肺叶切除”等高精尖新技术治疗肺癌，疗效显著，使中央型肺癌手术切除有了突破性进展，给许多晚期肺癌患者带来了延长生存的希望，技术水平进入省内先进行列。
微创手术已成为国际流行趋势，胸外科的胸腔镜微创手术起步早、发展快，已成为胸外科专业的一大特色。目前能完成胸腔镜下肺大疱切除术、纵膈肿瘤切除术、肺癌根治术、食管癌根治术等复杂手术方式。胸外科与四川大学华西医院胸外科建立合作关系，聘请国内胸腔镜技术领军人物刘伦旭教授为胸外科客座教授，定期来省新华医院坐诊和开展手术。
