Kardiologijos istorija prasideda Renesanso laikotarpiu, kai pirmą kartą buvo atlikta tiksli širdies deguonies tiekimo ir kraujo paskirstymo visame kūne analizė. Po to tris šimtmečius gydytojai pamažu kūrė priemones, leidžiančias tiksliai stebėti šį gyvybiškai svarbų organą ir suprasti negalavimus, kurie gali jį užklupti. Tik XX amžiaus viduryje ši technologija buvo pažengusi iki taško, kai chirurginės procedūros tapo perspektyviu būdu ištaisyti pažeistą širdį.
Daugelis atkreipia dėmesį į britų gydytoją Williamą Harvey už pirmąjį tikrąjį kardiologijos istorijos etapą 1628 m., kai jis apibūdino širdies vaidmenį pumpuojant kraują per sudėtingą venų ir arterijų sistemą. Iki tol buvo manoma, kad kiekviena kraujagyslė turi natūralų pulsavimo ritmą ir nebuvo perdirbama. Prireikė dar 80 metų, kol pirmą tikslų širdies konstrukcijos aprašymą pateikė prancūzų biologas Raymondas de Vieussensas; pirmą kartą pavyko suprasti organų anatominę mechaniką.
Per visus ateinančius du šimtmečius didžioji dalis kardiologijos istorijos lėmė tvirčiau suvokti širdies sveikatą ir sąlygas, kurios gali ištikti ją. XVIII amžiuje gydytojai pradėjo stebėti kraujospūdį, kad išmatuotų organo gyvybingumą. Iki XIX amžiaus pradžios gydytojai galėjo stebėti širdies plakimą stetoskopu. Elektrokardiografas (EKG arba EKG) buvo išrastas iškart po XX amžiaus pradžios, o tai leido gydytojams elektrinių impulsų pagalba atidžiau išanalizuoti bendrą širdies veiklą. Arterijų užsikimšimas, vadinamas ateroskleroze, pirmą kartą pastebėtas maždaug po dešimtmečio.
Prieš XX amžių kardiologijos istorijoje atsirado išsklaidytų chirurginių pirmųjų atvejų. Dauguma jų buvo bandymai pataisyti sunkiai sužalotus pacientus. 20 m. vokiečių gydytojas Ludwigas Rehnas atliko pirmąją sėkmingą atviros širdies operaciją, kad ištaisytų kareivio širdį plyšusią žaizdą. Tačiau tokio tipo operacijos nebuvo dažniausiai bandomos iki 1896 m. Amerikietis Johnas Gibbonsas išrado vadinamąjį širdies ir plaučių aparatą, kuris leido chirurgui palaikyti deguonies prisotintą kraują ir cirkuliuoti per pacientą atliekant remonto ar transplantacijos operacijas.
Šie remontai dažniausiai buvo reakcingi iki pat širdies atkūrimo operacijos aušros 1950 m., kai sėkmingai implantavo dirbtinį aortos vožtuvą amerikiečių chirurgas Charlesas Hufnagelis. Po dvejų metų kita amerikiečių chirurgų pora panaudojo hipotermiją, kad sulėtintų pacientės, kuriai buvo sėkmingai ištaisyta skylė širdyje, širdį. Su širdies stimuliatoriumi suaktyvintos naujovės atsirado 1958 m. 1967 m. buvo atlikta pirmoji vainikinių arterijų šuntavimo operacija, kuri XXI amžiuje kasmet atliekama kelis milijonus kartų. Tais pačiais metais pirmą sėkmingą širdies transplantaciją atliko Pietų Afrikos gydytojas Christiaanas Barnardas.
Tarp šių daugelio svarbiausių kardiologijos istorijos pirmųjų įvykių yra daug kitų, į kuriuos reikia atkreipti dėmesį. Pirmą kartą defibriliacija šunims buvo atlikta 1899 m. Žmonėms naudos nepasitaikė iki 1947 m., kai aparatas buvo panaudotas širdies ydą turinčio jauno paauglio širdies funkcijai atkurti. Vienas iš naujausių etapų įvyko 1982 m., kai Williamas DeVriesas, amerikiečių kardiologas, implantavo pirmąją širdį, pagamintą iš dirbtinio audinio.