泰心医院始终把开拓创新作为发展的不懈动力，让科学研究和科技创新成为医院发展、促进腾飞的助推器。建院以来，泰心医院科研人员立足于心血管病诊疗需求，瞄准临床难点，凝聚研究方向，在基础研究、临床研究、转化医学研究和精准医学研究等方面开展创新活动，取得了突出成绩。在科研团队建设方面引进了包括法国国家医学科学院院士在内的高端人才；在学术成果方面获得多个国家科技部及国家自然科学基金项目，在SCI期刊及国际会议上发表大量研究论文及报告；在临床、转化及基础研究的若干领域如在冠心病移植血管及心血管病多组学研究的某些方面国际领先，磁悬浮左心辅助装置（人工辅助心脏）的研究国内领先，并在重症心衰综合治疗方面已形成创新体系。“血管内皮功能及失调的机制及在心血管转化医学中意义的基础研究”项目获得2012年天津市自然科学一等奖；具有完全自主知识产权的“火箭心”——HeartCon心室辅助装置已完成临床试验，不久的将来，具有国际先进水平的心室辅助装置有望以低廉的价格应用于医疗临床，为我国乃至全世界千万心衰患者带来福音。

泰心医院基于深厚的学科基础，通过不断地科技创新，获得了丰厚的学术成果，科研能力已充分显现并得到肯定。在中国医学科学院医学信息研究所发布的中国医院科技量值（STEM）排名，泰心医院屡获佳绩：2017年度学科排名中我院心血管外科位列全国第13名，心血管病学位列全国第41名；2019年度学科排名中我院心血管外科位列全国第11位，心血管病学位列全国名第65位。2017、2019年度我院心血管外科、心血管病学在学科排名中两次均位列天津地区首位。

2020年10月，泰达国际心血管病医院被天津市科学技术局、天津市教育委员会、天津市卫生健康委员会和天津市药品监督管理局认定为天津市心血管疾病临床研究中心。2021年7月，泰达国际心血管病医院被认定为国家心血管疾病临床医学研究中心分中心建设单位。中心将围绕心血管疾病的临床需求，强化各学科建设和团队建设，扩大影响力，提升诊疗服务能力。并协同国家中心开展临床研究、学术交流、成果转化和成果应用。