南开医院胸外科是中西医结合治疗胸部外科疾病的专业科室，重点治疗肺、食道、纵膈良恶性疾病、胸部损伤等胸部疾病。除以常规手术治疗胸部外科疾患外，还引进了具有国际先进水平的治疗设备，运用高科技手段为患者提供优良的服务。
该科技术力量雄厚，诊疗设备先进，全面开展胸外科疑难病症的中西医结合治疗，特别对肺、食管癌（食道重建、结肠代食管）的治疗处于国际领先水平，尤其对恶性肿瘤有一系列完整的多学科综合治疗方法。在疾病诊疗过程中运用高层次中西医结合方法和目前国内外先进医学诊疗手段，体现了传统医学和现代医学在疾病诊疗方面的有机的完美的统一。
该科引进现代高科技设备胸腔镜技术。具有创伤小、痛苦少、恢复快的优点。
该科还引进了多项治疗中晚期肿瘤的新技术，在肿瘤治疗中具有准确、安全、有效的特点，目前已达到国内领先水平。
“癌症组织间三维立体定向放疗系统”（简称体内伽玛刀），它是将钛合金包裹的碘125微粒放射源永久植入病灶内及淋巴组织周围，利用其释放出的低能量光子产生的X射线及伽玛射线持续杀伤肿瘤组织并能有效阻止癌细胞的再增殖及扩散，起到在肿瘤组织内部“定向爆破”的作用，达到治疗肿瘤的目的。该技术具有对正常组织损伤小、几乎无全身反应、可以避免手术创伤、适应症广、住院时间短、疗效可靠等优越性，是近年来国内外治疗肿瘤的先进手段之一。
“多弹头自动导航肿瘤射频治疗系统”，对胸部原发性肿瘤、转移性肿瘤、不能手术切除的肿瘤、较大的肿瘤、高龄患者的肿瘤、全身情况差不愿接受手术者、多个病灶、肿瘤位置不宜手术者及不能耐受放、化疗者均适合用此方法治疗。而且具有损伤小、治疗范围广、不必全麻、时间短、疗效好、肿瘤不复发、并发症少等优越性。
“光动力治疗仪”简称PDT，其治疗过程是使特定波长的激光照射使组织吸收的光敏剂受到激发， 生成活性很强的单态氧，单态氧和相邻的生物大分子发生氧化反应，产生细胞毒性作用，进而导致细胞受损乃至死亡。该设备在国际上已成为治疗肿瘤的常规方法，在该科已成功的应用于支气管肺癌，食管癌的治疗中，尤其是中晚期不能手术切除的病例，治疗后临床症状明显缓解，生存期延长。
该科引进了上述新技术同时运用手术治疗、介入治疗、化学治疗、放射治疗、中药治疗、射频治疗、生物治疗等多种治疗手段，开展了对胸部多种肿瘤的治疗，获得了良好的疗效，它标志南开医院在恶性肿瘤多学科综合治疗方面跃居国内外先进水平行列。
