مرکز تحقیقات قلب تهران درست چند ماه پس از افتتاح مرکز قلب تهران در سال 1381 آغاز به کار کرد. هدف مرکز اجرا، انتشار و گسترش پژوهش های بالینی در زمینه بیماری های قلبی عروقی، به عنوان علت اصلی مرگ و میر در جمعیت ایرانی است. مرکز تحقیقات قلب تهران از همکاری پزشکان پژوهشگر، پرستاران و مشاوران آمار و اپیدمیولوژی بهره می گیرد که هر یک در مراحل گردآوری داده ها، مدیریت بانک اطلاعاتی، پیگیری بیماران، اجرای مطالعات بالینی و نگارش مقاله های علمی شرکت دارند. در حال حاضر، بانک های اطلاعاتی فعال مرکز عبارتند از بانک های اطلاعاتی جراحی قلب، آنژیوگرافی، آنژیوپلاستی و بیماری ایسکمیک قلب. این بانک های اطلاعاتی حاوی اطلاعات هزاران بیمار درمان شده در مرکز قلب از سال 1381 تاکنون بوده و به طور روزانه به روز رسانی می شود.

مرکز تحقیقات قلب تهران تا کنون همکاری های تحقیقاتی بسیاری با مراکز تحقیقاتی داخلی و خارجی بر مبنای نقشه راه ملی سلامت قلب و عروق انجام داده است. برخی از همکاران بین المللی ما عبارتند از: دانشگاه لیدن (هلند)، دانشگاه مید سویدن (سوئد)، دانشگاه میلان (ایتالیا)، دانشگاه کارولینسکا (سوئد) و دانشگاه هاروارد (ایالات متحده امریکا). افزون بر این، این مرکز تلاش می کند تا دانش فعلی در زمینه بیماری های قلبی-عروقی را با سرمایه گذاری در زمینه پروژه های تحقیقاتی، چاپ مقالات در ژورنال های علمی و شرکت در مجامع بین المللی ارتقا بخشد. مرکز تحقیقات قلب تهران تا کنون نزدیک به 1000 مقاله علمی در بسیاری از ژورنال های علمی معروف در زمینه بیماری های قلب و عروق و سایر علوم وابسته منتشر کرده است. همچنین، مرکز قلب تهران، پروژه مطالعه کوهورت تهران (www.tehrancohort.com) را با همکاری مرکز تحقیقات تروما (بیمارستان سینا، دانشگاه علوم پزشکی تهران) و مرکز تحقیقات بیماری های روانتنی (بیمارستان امام خمینی، دانشگاه علوم پزشکی تهران) از سال 1393 آغاز کرده است.