外科手术治疗主要是施行主动脉-冠状动脉旁路移植手术（CABG），取病人自身的大隐静脉或内乳动脉作为旁路移植材料。一端吻合在主动脉，另一端吻合在有病变的冠状动脉段的远端，引主动脉的血液以改善该冠状动脉所供血的心肌的血流量。术前进行选择性冠状动脉造影，了解冠状动脉病变的程度和范围，以作制定手术计划（包括决定移植血管的根数）的参考。本手术目前在冠心病发病率高的国家中已成为最普遍的择期性心脏外科手术，一次手术可同时作多支旁路移植，认为缓解心绞痛有较好效果。
本手术适应于：①左冠状动脉主干病变；②稳定型心绞痛对内科治疗反应不佳，影响工作和生活；③恶化型心绞痛；④变异型心绞痛；⑤中间综合征；⑥梗塞后心绞痛的病人。病人冠状动脉狭窄的程度要在管腔阻塞70%以上、狭窄段的远端管腔要畅通和左心室功能较好。
术后心绞痛症状改善者可达80～90%，且65～85%病人生活质量提高。但手术能否改善心室功能，能否使以后不发生严重心律失常、心力衰竭或心肌梗塞，能否延长病人寿命，都未肯定；加以手术本身可并发心肌梗塞，术后移植的血管可栓塞。因此，似应从严掌握手术的适应证。其中左冠状动脉主干病变或右冠状动脉完全阻塞兼有左冠状动脉前降支70%以上阻塞的病人，一般认为施行手术可延长其寿命，手术指征最强。
