山东省千佛山医院胸外科成立于1978年8月，是山东省最早开展各类胸部手术的专科之一，常规开展肺癌肺叶切除术、全肺切除术，食管癌根治手术和纵隔肿瘤切除术等，在省内率先开展了大气管肿瘤切除术、气管隆凸切除重建等高难度手术，填补省内多项空白。

    经过30年的发展，科室各项工作都进入一个新的发展阶段，开展了多项新的诊断、治疗技术，诊治病种范围不断拓展，疑难、危重病例的诊治、抢救成功率逐年提高。2009年3月被医院授为院级临床优势专科。科室现有病床30张。

    对肺癌、食管贲门癌采取规范化手术治疗和多学科综合治疗的策略，是科室鲜明特色之一，精品方案，精品治疗。支气管成形肺叶切除术、支气管肺动脉双袖肺叶切除术、心包内全肺切除术、食管癌切除结肠代食管术等，手术并发症及死亡率逐年下降，这些手术技术的成功开展标志着千医胸外科已跻身国内先进水平。

    1999年科室购置成人电视胸腔镜，开展了胸腔镜微创外科手术，目前无论诊治疾病种类还是手术量、手术效果均处于国内先进水平。先后完成胸腔镜下肺楔形切除、肺大疱切除、肺胸膜活检、纵隔肿瘤切除、食管平滑肌瘤切除、食管憩室切除、食管癌切除、肺叶切除等微创胸部手术。
 
    2003年，在省内率先开展的胸腔镜下胸交感神经链切断术治疗原发性手汗症取得良好的临床效果。2006年8月，购置德国STORZ电视纵隔镜一台，小儿电视胸腔镜一台。

    2005年4月，胸外科为一例68岁男性间质性肺纤维化患者实施同种异体单肺移植术获得成功，为山东省首例新闻报道者，并创当时国内单肺移植成功年龄之最。到目前为止，胸外科共完成同种异体单肺移植3例，达到省内先进水平。

    科室承担了山东大学医学院、泰安医学院、潍坊医学院、山东中医药大学的临床医学部分的授课及带见、实习任务，对临床实习学生，重点培养理论与实践相结合及常规技术操作能力，至今已毕业研究生10余人。
胸外科历来重视专业人员的提高和青年医师的培养，2000年以后，先后有青年医师脱产攻读博士后、专业人员国内外学习，科室定期举办学术讲座，讲授新理论、新进展，提高理论水平。

    科室先后共获得山东省科技进步三等奖5项，山东省卫生厅科技奖2项。此外，还有多项研究经专家鉴定达到国际、国内领先水平，目前在研课题4项。

    目前科室与上海同济医科大学附属肺科医院、上海胸科医院、北京协和医院、北京友谊医院等国内著名医院有密切的学术交流与合作关系。