心脏和大血管是纵隔内的主要器官，由于与周围肺组织形成良好的天然对比，平片可以清楚地显示心脏和大血管的轮廓、位置和大小，并能显示肺内血管的粗细及走行，也能了解心脏与腹部内脏的关系。由于其他辅助检查的发展，使胸部X线检查的作用已明显减少，但仍在心血管疾病的诊断中占有重要位置。
心胸比例仍是目前粗估心脏大小的方法，正常C/T（心胸比例）应≤50%.如增大应考虑有心脏病可能，需进一步检查。心影外形是另一重要所见，如肺动脉段园隆、右心扩大，常见于房间隔缺损或肺动脉瓣狭窄。如肺动脉段园隆，左心扩大，常见于室间隔缺损或动脉导管未闭。一些特殊心脏外形如“雪人征”，多为心上型完全性肺静脉畸形引流，“靴形心”多见于法乐氏四联症及肺动脉闭锁，“斜卵形心”是完全性大动脉错位的特征等。
心脏的位置是左位、右位、还是中间位，是根据心尖指向左侧、右侧还是中间决定的，分别称为左位心、右位心及中位心。正常心脏位置应主体在左侧胸腔，心尖指向左侧，如果打开胸腔应该首先看到的是位于前面的右心房、右心室，翻过来才能看到后面的左心房、左心室。心尖指向右侧或中间肯定是异常的。但如果心尖指向左侧，左心房、左心室在前面，右心房、右心室在后面，也是不正常的，多伴有完全性内脏转位或不同程度的内脏异位，此时称左旋心，或称单发左位心。心脏位置在右侧，亦有镜面右位心及右旋心之分，镜面右位心指心脏虽在右侧，但右心房、右心室与正常心脏一样在前面，但与正常心脏不同的是右心房、右心室位于左心房、左心室的左面，如同正常心脏在镜子里照出的一样，同时合并内脏转位，故得其名。右旋心是整个心脏向右后旋转180°，心尖指向右侧，右心房、右心室仍在左心的右侧，只是转到了心脏的后面位置，此时不合并内脏转位，故又称单发右位心，但心脏“右位”的程度一般不如镜面右位心。所谓中位心，系指心尖居中，室间隔几成矢状位左右心室并列，心房和心室的位置正常或转位，前者可由肝和胃泡的关系间接推断，这是一种罕见的心脏异常。
胸部平片也可以帮助判断无脾或多脾综合征，此征多见于内脏不定位，及肝为水平位。正常脾脏位于左侧，因此如果胸部X线片示双侧均为左肺结构，即双侧均为两叶肺，为双侧左主支气管形态，且右侧肺野见不到水平叶间裂，可考虑并存多脾，此时双侧心房均为左心房结构。这种情况可不伴先天性心脏病，但如有先天性心脏病多为复杂畸形或体肺静脉畸形，如右心室双出口、大动脉错位、左心发育不良、下腔静脉肝段缺如、房室间隔缺损等。如果X线检查见双侧均为右肺结构，即双侧均为三叶肺，伴右主支气管形态，则并存无脾且双侧心房均为右心房结构，多伴严重青紫型先天性心脏病，几乎都有肺动脉狭窄，常见共同心房、房间隔缺损、单心室、肺动脉闭锁等。
胸部X线检查所显示的肺血多少，也是判断先天性心脏病的一个重要因素。如室间隔缺损、房间隔缺损、动脉导管未闭，因左向右分流使肺血增多，平片示肺纹理增多。即使青紫型先天性心脏病患儿，亦有肺血多及肺血少之分。如青紫伴肺血多，则为完全性大动脉错位（TGA）。完全性肺静脉畸形引流（TAPVC）。完全性心内膜垫缺损（CCD）。永存共同动脉干（TA）。右心室双出口（DORV）。单心室（SV）等，但均不伴有肺动脉狭窄为前题；如青紫伴肺血少，则考虑为法乐氏四联症（TOF）。肺动脉闭锁（PA）。三尖瓣闭锁，三尖瓣下移畸形（Ebstein畸形）。重度肺动脉狭窄（PS）或伴有肺动脉狭窄的右心室双出口、单心室、完全性大动脉错位等。
