ในปี พ.ศ. 2500 ได้เปลี่ยนชื่อ “กองโรงพยาบาลวัณโรค” สังกัดกรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข เป็น “โรงพยาบาลโรคปอดนนทบุรี” สังกัดกรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข เนื่องจากโรงพยาบาลได้ขยายการให้บริการด้านการรักษาผู้ป่วยโรคปอดและโรคหัวใจอื่นๆในช่องอก ที่มิใช่วัณโรคปอดมากขึ้น และเพิ่มจำนวนเตียงขึ้นเป็น 250 เตียง
ในปี พ.ศ. 2503 เดือนพฤษภาคม ทุนโคลัมโบ ได้จัดส่งชาวญี่ปุ่น มีศัลยแพทย์ อายุรแพทย์ พยาธิแพทย์ พยาบาล และพนักงานพยาธิวิทยามาช่วยฝึกสอนและรักษาเป็นเวลา 2 ปี (พ.ศ. 2503-2505)
ในปี พ.ศ. 2505 เริ่มมีการผ่าตัดรักษาโรคหัวใจครั้งแรก
ต้นปี พ.ศ. 2507 ได้มีการก่อตั้งหน่วยบัคเตรีวิทยา เพื่อตรวจวิเคราะห์เชื้อวัณโรคขึ้นใหม่ โดยความช่วยเหลือจากรัฐบาลประเทศญี่ปุ่น ภายใต้แผนโคลัมโบขยายการตรวจและการรักษาโรคทรวงอกต่างๆ ที่ไม่เกี่ยวกับวัณโรค (NON-TB)
พ.ศ. 2510 เริ่มมีหน่วยอายุรกรรมหัวใจ ให้บริการตรวจรักษาด้านโรคหัวใจ เปิดห้องปฏิบัติการตรวจสมรรถภาพหัวใจ โดยการสวนหัวใจและการฉีดสารทึบรังสี (Cardiac Catheterization)
พ.ศ. 2511 เริ่มมีการผ่าตัดหัวใจโดยใช้เครื่องมือปอดหัวใจเทียมเป็นครั้งแรก
พ.ศ. 2514 ประดิษฐ์เครื่องกระตุ้นหัวใจ สำหรับใช้กับผู้ป่วยโรคหัวใจที่ยากจน โดยใช้ต้นแบบจากประเทศอังกฤษ และเริ่มคลินิกพิเศษ สำหรับรักษาผู้ป่วยด้วยเครื่องกระตุ้นหัวใจ
พ.ศ. 2515 เปลี่ยนชื่อ “โรงพยาบาลโรคปอดนนทบุรี” สังกัดกรมอนามัย กระทรวงสาธารณสุข เป็น “โรงพยาบาลโรคทรวงอก” สังกัดกรมการแพทย์และอนามัย กระทรวงสาธารณสุข และเพิ่มจำนวนเตียงเป็น 500 เตียง
พ.ศ. 2516 เริ่มเปิดหน่วยอภิบาลผู้ป่วยหนัก (I.C.U.) 12 เตียง
พ.ศ. 2517 มีการจัดระบบงานกระทรวงสาธารณสุขใหม่อีก คือโรงพยาบาลโรคทรวงอก ได้ย้ายมาสังกัดกรมควบคุมโรคติดต่อ กระทรวงสาธารณสุข เริ่มให้บริการรักษาผู้ป่วยภาวะหัวใจเต้นช้าผิดปกติ โดยการใส่เครื่อง กระตุ้นหัวใจ ทั้งชนิดที่ใส่แล้วห้อยเครื่องไว้ภายนอกร่างกาย และชนิดที่ฝังเครื่องไว้ภายในร่างกายเป็นครั้งแรก
ในระยะหลัง พ.ศ. 2517 พระภิกษุ สามเณรอาพาธ ที่ได้เข้ารับการรักษาที่ตึกอานันทสถาน ส่วนใหญ่มิได้ป่วยเป็นวัณโรคแต่มักจะเป็นโรคปอดเรื้อรัง เช่น ถุงลมพอง โรคหืด และมะเร็งปอด เป็นต้น สำหรับผู้ป่วยโรคหัวใจนั้น ได้จัดให้อยู่ที่หอผู้ป่วยโรคหัวใจโดยเฉพาะ เพื่อความสะดวกในการดูแลรักษา
“สมเด็จพระนางเจ้าพระบรมราชินีนาถ ได้ทรงมีพระมหากรุณาธิคุณต่อภิกษุสามเณรอาพาธที่เข้ามารักษาในโรงพยาบาลโรคทรวงอกทุกราย โดยได้พระราชทานอัฐบริขาร เครื่องอุปโภค บริโภค รวมทั้งปัจจัยสม่ำเสมอมาโดยตลอด ทำให้สงฆ์อาพาธเหล่านี้ ได้รับความสะดวกสบาย และทุเลาจากการเจ็บป่วยได้ดีขึ้น นับเป็นพระมหากุศลเป็นที่สุด”
พ.ศ. 2518 ศึกษาและรายงานเรื่องปัญหาโรคปอดจากเหมืองเขาศูนย์ “ซีลีโคสีส” และได้ลงพิมพ์ในหนังสือเวชปฏิบัติบันทึกเล่ม 1 ตอนที่ 5 พ.ศ. 2520
พ.ศ. 2519 ออกแบบสร้างเครื่องกระตุ้นหัวใจรุ่นใหม่ ชนิดแขวนห้อยไว้นอกกายใช้เทคโนโลยีสารกึ่งตัวนำแบบ CMOS แทนรุ่นเดิม
พ.ศ. 2520 เริ่มมีหน่วยงานทันตกรรม ให้บริการแก่ผู้ป่วยทั่วไป ผู้ป่วยโรคปอดและหัวใจของโรงพยาบาล
พ.ศ. 2521 เริ่มการศึกษาและวิจัยเกี่ยวกับการรักษาผู้ป่วยวัณโรคด้วยระบบยาระยะสั้น