Формирование научных направлений в хирургии относится к началу XIX в. (основоположники – И.О.Браун и Ф.Х.Эрдман).

В этот период хирургические кафедры были мало дифференцированы, дальнейшее их развитие связано с именами И.Х.Ренарда, Л.Л.Фогеля, И.О.Брауна, Э.О.Вердерамо и других.

В 1834 г. кафедру общей хирургии Казанского университета возглавил Ф.О.Елачич, производивший грыжесечение, литотрипсию, лечение сложных ран.

Впервые в Казани им (совместно с А.А.Китером) был применен эфирный наркоз. Клиника стала центром подготовки врачей для региона Приуралья.

В 1837 г. П.А.Дубовицкий положил начало пластической хирургии в России (ринопластика). Н.Ф.Высоцкий и Л.Л.Лёвшин являются первыми русскими онкологами. Н.Ф.Высоцким в 1837 г. была выполнена одна из первых работ по онкологии (выяснение причин возникновения рака нижней губы). Ему принадлежит приоритет и в исследовании патоморфологии операционных ран.

На кафедре госпитальной хирургии А.Н.Бекетовым было осуществлено углубленное клиническое изучение хлороформного наркоза, выявлены сложности и опасности его применения (1860–1870). В тот период вопросы антисептики, асептики, обезболивания находились в стадии изучения, поэтому оперативное мастерство хирургов имело решающее значение. Новый этап в развитии этого научного направления, связанный с разработкой антисептики и асептики, начался с приходом на кафедру госпитальной хирургии Л.Л.Лёвшина (1881). Его деятельность (ввел в практику способ антисептической обработки карболовыми растворами, для асептики использовал стерилизационный «самовар», пригодный для работы в больничных и полевых условиях) способствовала интенсивному развитию хирургии в Казани и России. Л.Л.Лёвшин производил лапаротомию при воспалительных и опухолевых заболеваниях живота, органов таза. Им выполнены первая в Казани операция при внематочной беременности, операции при травматических повреждениях живота и другое. Он предсказал необходимость органосохраняющей хирургии в будущем, был автором уникального экспериментального исследования по изучению кровеносной и лимфатической систем пищеварительного тракта. Позже Л.Л.Лёвшин стал организатором и первым директором ракового института (Москва).

Его ученики (В.М.Зыков, С.И.Спасокукоцкий, Н.А.Геркен, В.И.Разумовский, А.А.Русанов и другие) основали свои научные направления в Казани, Москве, Самаре, Саратове, Петербурге. В.И.Разумовский, основоположник нейрохирургии в Казани, проводил операции на головном мозге. Его труды способствовали формированию нейротрофического направления в хирургии. Им выполнена первая в Казани аппендэктомия, применен оригинальный принцип съемных швов при эхинококкэктомии, в пластике грыжи, при больших дефектах брюшной стенки и так далее.

И.А.Праксин проводил пластические операции (эхинококкэктомию), операции при зобе, хроническом перитоните, актиномикозе, урологических заболеваниях (способ пластики пахового канала по Праксину применяется до сих пор). Его ученики (П.М.Красин, М.А.Чалусов, Н.А.Синакевич) получили известность также в области оперативной хирургии, отиатрии, общей хирургии.

Развитие хирургии в Казани связано с именем А.В.Вишневского (1913–1934), основоположника всемирно известного способа местной анестезии новокаином методом «тугого ползучего инфильтрата» по фасциальным пространствам. Метод успешно применялся во время Великой Отечественной войны; 80% операций в стране производились при помощи этого вида обезболивания – так называемой «русской анестезии» (автор удостоен в 1942 г. Государственной премии СССР, в 1955 г. — Международной премии имени Р.Лериша).

Накопленный опыт позволил создать и морфофункционально обосновать различные виды новокаиновых блокад (поясничную, внутригрудную, тазовую и другие), с помощью которых достигается не только анестезия, но и нейротрофический эффект. В дальнейшем методику совершенствовали И.Ф.Харитонов, А.А.Вишневский, И.В.Домрачев, В.В.Мосин, Г.М.Николаев, Т.П.Тихонова, И.А.Салихов, И.А.Ибатуллин и другие.

В.И.Разумовский, А.В.Вишневский и Л.О.Даркшевич являются первыми в Казани нейрохирургами. Это направление в дальнейшем было продолжено В.А.Гусыниным, Р.А.Вяселевым, Х.М.Шульманом, В.И.Даниловым и другими. При А.В.Вишневском интенсивно развивались гепатологическое и урологическое направления.

В 1930–1940-е гг. наблюдалось интенсивное развитие онкологии, гинекологии, военно-полевой и других отраслей хирургии. При В.Л.Боголюбове отмечены успехи в хирургии печени, поджелудочной железы и забрюшинного пространства, в лечении травм живота, заболеваний периферических сосудов, герниологии, туберкулеза половых органов и так далее. Существенный вклад в развитие хирургии внесли также его ученики (А.Н.Сызганов, Б.В.Огнев, М.О.Фридланд, И.А.Цинхес, Ю.А.Ратнер, М.М.Шалагин, В.А.Гусынин, П.Е.Панкратьев и другие). Развитие хирургии тесно связано с успехами физиологии, патофизиологии, гистологии, патологической анатомии и других дисциплин (А.В.Кибяков, Н.Н.Сиротинин, А.Д.Адо, М.А.Ерзин, А.Н.Миславский, И.П.Васильев и другие).

В 1924 г. Н.В.Соколовым была выполнена одна из первых в стране работ в области трансплантологии – «Гомотрансплантация с точки зрения иммунологии».

В 1950-е гг. началось формирование легочной хирургии (Н.В.Соколов, М.М.Шалагин, Ю.А.Ратнер, А.О.Лихтенштейн, М.З.Сигал и другие). Учениками Н.В.Соколова являются А.М.Сызганов (основал институт экспериментальной и клинической хирургии в Алма-Ате), А.А.Полянцев, Р.А.Вяселев и И.А.Салихов (возглавили кафедры хирургии в Волгограде и Казани). Р.А.Вяселев – один из организаторов Станции переливания крови в Казани, автор оригинального способа ее консервации.

В 1950–1960-е гг. возникла необходимость углубленного изучения патологии ряда сложнейших заболеваний (перитонит, шок, сепсис и другие). И.А.Салиховым впервые установлены характер и динамика рефлекторных реакций абдоминальных рецепторов при воспалении брюшины. Сотрудниками лаборатории разработаны меры их коррекции, доказана усугубляющая роль аллергической трансформации организма при перитоните, абдоминальном шоке, в развитии спаечных осложнений. Показаны причина и характер острой недостаточности надпочечников при ургентной абдоминальной патологии, выработаны способы их профилактики и лечения.

Сложный характер гемодинамических нарушений при перитоните изучен В.А.Кузнецовым. Стали предметом детального изучения вопросы общей и местной анестезии, гнойной инфекции, сепсиса, биохимических аспектов воспалительных и сосудистых заболеваний (Б.Г.Герцберг, П.Н.Лебедев, Н.П.Медведев, В.Н.Шубин, В.Г.Морозов, Г.А.Измайлов, В.Ю.Терещенко, С.В.Доброквашин). В.Н.Шубин доказал существование глоточно-кардиального рефлекса, важного для понимания многих заболеваний пищевода и желудка. В городских больницах и онкологическом диспансере (см. Онкология) созданы специальные отделения проктологии, где работают О.Ю.Карпухин, И.Г.Гатауллин, А.П.Старостин, Н.Н.Молчанов и другие. В 1972 г. впервые в Казани в госпитальной клинике произведена гастродуоденоскопия (Т.Ф.Сафин), которая быстро распространилась на все отрасли хирургии (Р.Ш.Сафин, В.Ю.Муравьёв, А.Н.Чугунов, Е.И.Сигал, И.В.Фёдоров и другие). Широкое развитие, как в лечении, так и в диагностике получили лазерные технологии (диагностика острой хирургической патологии живота, выполняемая специальным аппаратом, – Д.М.Красильников). На базе Республиканской клинической больницы и института восстановительной травматологии и ортопедии создано отделение микрохирургии (С.А.Обыдёнов, А.А.Богов), где осуществляются сложные трансплантации, коррекции, реплантации фрагментов конечностей и другие операции.

В конце XIX в. развитие кардиохирургии было связано с именем П.И.Тихова, во второй половине ХХ в. научные исследования в этой области продолжили Н.П.Медведев, В.Н.Медведев, Р.К.Джорджикия, Л.М.Миролюбов. Выполняются оперативные вмешательства при приобретенных и врожденных пороках сердца, аортокоронарное шунтирование, имплантация искусственных клапанов и другое.

В 1970–1980-е гг. начались исследования по оперативной хирургии с использованием микрохирургической техники, которые привели к обоснованию клинической реконструктивной анатомии при аномалиях развития половых органов (Л.А.Козлов), аллопластике искусственного влагалища (Н.Л.Капелюшник), использованию ангиотензиометрии и операционного микроскопа при операциях на маточных трубах (С.К.Володин). В Казани впервые была внедрена микрохирургия для реимплантации пальцев и сегментов конечностей (А.А.Богов), в онкохирургии разработана методика операции цистоэктомии мочевого пузыря с пластикой кишечным трансплантантом (Э.Н.Ситдыков).

В 1990-е гг. приоритетными направлениями стали энтеропластика в лечении нейрогенного мочевого пузыря, пересадка почки, яичка (Р.Х.Галеев), технология сварочного лазерного шва в хирургии, акушерстве, гинекологии (Д.М.Красильников, И.Ф.Фаткуллин, О.Ю.Карпухин), энтероцистопластика в сочетании с реконструкцией толстого кишечника при сочетанной патологии мочеполовой системы и прямой кишки в онкологии (И.Р.Аглуллин).

Операции на лимфатических и венозных сосудах, коллатеральное кровообращение изучались Ф.Ш.Шарафисламовым, который доказал принципиальную возможность создания обратного портоканального анастомоза для восстановления кровообращения печени (исследования получили международное признание).

Одним из этапов формирования отдельных врачебных наук в университете стали первые хирургические операции в урологии. Ф.О.Елачич, А.Н.Бекетов, М.В.Никольский, Л.Л.Лёвшин производили камнесечение, М.В.Никольский пропагандировал литотрипсию, Н.И.Студенский и Л.Л.Лёвшин изучали причины образования мочевых камней, А.В.Вишневский, С.М.Алексеев, И.Ф.Харитонов – проблемы урологии.

В 1960–1970-е гг. в Казани значительное развитие получила детская хирургия. Первый детский хирург И.Ф.Харитонов успешно оперировал на пищеводе, органах брюшной полости, при урологических заболеваниях, проктологической патологии. Его последователями стали А.А.Ахунзянов, Н.А.Мифтахов, Н.Н.Молчанов и другие. М.Р.Рокицкий явился инициатором легочной хирургии в детской практике. В кардиохирургии широкий спектр современных кардиологических операций осуществляет Л.М.Миролюбов.

Направление челюстно-лицевой хирургии развивалось в хирургических клиниках (П.А.Дубовицкий, 1840 г.; Н.Ф.Высоцкий, 1904 г.; И.А.Праксин, 1913 г.). Современный этап лицевой хирургии связан с именем Е.А.Домрачевой, производившей раннюю пластику при огнестрельных ранениях лица. Это направление было развито Л.А.Кольцовой, Е.В.Крешетовым, Т.Т.Фаизовым.