ปี พ.ศ. 2544 โรงพยาบาลโรคทรวงอก ได้รับการรับรองระบบบริหารงานคุณภาพตามมาตรฐานเลขที่ มอก./ISO 9002 : 1994 ในขอบข่ายการให้บริการของกลุ่มงานรังสี งานอุบัติเหตุ-ฉุกเฉิน และงานศูนย์เปล เมื่อวันที่ 13 กรกฎาคม 2544 และได้รับการ Re-Accredit อีกครั้งในปี 2546
ปี พ.ศ. 2545 สมเด็จพระเจ้าพี่นางเธอ เจ้าฟ้ากัลยาณิวัฒนา กรมหลวงนราธิวาสราชนครินทร์ เสด็จทรงเป็นองค์ประธานเปิด “อาคารเฉลิมพระเกียรติ” อย่างเป็นทางการ ณ โรงพยาบาลโรคทรวงอก กรมควบคุมโรคติดต่อ กระทรวงสาธารณสุข วันที่ 5 มิถุนายน 2545 และในปีเดียวกันได้เปลี่ยนชื่อและสังกัดจาก “โรงพยาบาลโรคทรวงอก” สังกัดกรมควบคุมโรคติดต่อ กระทรวงสาธารณสุข เป็น “สถาบันโรคทรวงอก” Chest Disease Institute (CDI) สังกัดกรมการแพทย์ กระทรวงสาธารณสุข และได้ปรับโครงสร้างกลุ่มงานอายุรศาสตร์ แยกเป็นกลุ่มงานอายุรศาสตร์หัวใจ และกลุ่มงานอายุรศาสตร์ปอด
ปี พ.ศ. 2546 ได้รับผลกระทบจากนโยบายเกษียณอายุราชการก่อนกำหนดของรัฐบาล ทำให้ประสบกับภาวะขาดแคลนบุคลากร จึงได้ยุบงานผู้ป่วยในปอด 1 ตึก ลดจำนวนเตียงลงเหลือ 300 เตียง เปิดให้บริการร้านค้าสวัสดิการ (7 Eleven) เพื่อจำหน่ายสินค้าราคาถูกให้แก่บุคลากร เมื่อวันที่ 31 มกราคม 2546 ในเดือนมีนาคม 2546 ได้พบการแพร่ระบาดของโรคทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) ในหลายประเทศของภูมิภาคเอเชีย ซึ่งสถาบันโรคทรวงอกได้มีการเตรียมความพร้อมรับสถานการณ์ โดยทำห้องแยกผู้ติดเชื้อ Positive Pressure ที่ทันสมัยเป็นแห่งแรกๆ ของประเทศไทย และในปีเดียวกันสถาบันโรคทรวงอกได้รับนโยบายจากรัฐบาล เรื่องการผ่าตัดหัวใจเฉลิมพระเกียรติ สมเด็จนางเจ้าพระบรมราชินีนาถ 7,200 ราย (โครงการแก้วตา ดวงใจ) โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยลดปัญหาผู้ป่วยผ่าตัดหัวใจคอยคิวนาน และได้เริ่มกระบวนการคุณภาพโรงพยาบาล Hospital Accreditation (HA)
