心血管疾病多因血管损伤或狭窄导致心肌细胞灌注不足，引起心肌组织缺血缺氧，导致心肌细胞的不可逆损害。因此，保护心肌细胞是有效治疗心血管疾病的重要环节。动物实验研究表明，桃红四物汤可有效抑制模拟缺血动物模型促心肌细胞凋亡蛋白Bax的表达，促进抗凋亡蛋白Bcl2的表达，减少乳酸脱氢酶(LDH) 的渗出，提高机体抗氧化酶－超氧化物歧化酶(SOD) 活性，降低脂质氧化物－丙二醛( MDA)的含量，从而有效保护心肌细胞，其机制可能与抑制细胞氧化和凋亡相关。
2.降低血脂
血脂升高主要指血清中三酰甘油(TG)、胆固醇( TC) 、低密度脂蛋白( LDL－C) 高于正常，血脂升高是导致心血管疾病的重要病因。研究发现，桃红四物汤可有效降低心血管病患血中TG、TC、LDL－C水平，提高高密度脂蛋白胆固醇(HDL－C) 水平，实现对血脂的调节作用。临床研究发现，桃红四物汤可显著降低TG、TC、LDL－C 水平，有效降低血脂。
3.改善血管内皮细胞功能
血管内皮细胞是存在于血管内的单层扁平细胞，可分泌多种血管活性物质，与心血管疾病的发生关系密切。研究发现，桃红四物汤可有效增加内皮细胞数量及活性，从而实现对内皮细胞的保护。通过高脂喂养及损伤大鼠动脉内膜的方法建立动脉硬化闭塞症动物模型，观察桃红四物汤对模型大鼠肢体血流灌注量，外周血中CECs数量，血清中TNF－α、IL－1、内皮素( ET)－1 水平，动脉腔狭窄及血管壁超微结构破坏情况。研究结果显示，桃红四物汤可通过减少内皮细胞损伤、改善其分泌功能异常，从而实现保护内皮细胞的作用。
研究采用西药常规联合桃红四物汤治疗冠心病，结果显示:桃红四物汤治疗冠心病具有显著疗效，可显著降低血清中脑钠肽(BNP)、CＲP 水平，改善临床症状。通过临床观察发现:桃红四物汤可明显改善心血瘀阻型稳定性冠心病患者的中医证候。研究人员使用保元桃红四物汤(党参30g、黄芪30g、桃仁10g、红花10g、川芎15g、赤芍15g、生地黄15g、桂枝10g、甘草5g)联合阿司匹林治疗冠心病心绞痛，可有效减轻患者心绞痛发作次数，改善临床症状，提高治疗效果。还有研究发现，西医联合桃红四物汤可显著改善冠心病心绞痛患者的血浆黏度以及血清C反应蛋白等指标，提高整体疗效。对心绞痛患者予以西医常规联合桃红四物汤加减( 黄芪50g、红花12g、赤芍15g、当归12g、党参10g、桃仁20g、川芎12g、熟地黄15g、甘草5g) 治疗，结果显示:桃红四物汤可明显减少患者心绞痛发作频率、持续时间及症状，总有效率较单用西药治疗更加明显。
2.心力衰竭
临床研究发现，血浆中的脑钠肽(NTproBNP) 与心衰程度成正相关，因此，NT－proBNP 临床多以其作为诊断及判断心力衰竭预后的重要指标。以桃红四物汤( 桃仁12g、红花12g、川芎9g、赤芍9g、熟地黄6g、当归9g、丹参15g;气阴两虚者加太子参12g、麦冬9g，气虚水停者加黄芪15g、葶苈子9g，心肾阳虚者加桂枝、附子各6g) 为基础方辨证论治治疗慢性心力衰竭，观察治疗前后患者血浆氨基末端B型脑纳肽前体(NT－proBNP)水平的变化情况。结果发现:桃红四物汤辨证加减较西医基础治疗对降低血浆NT－proBNP 效果更为显著，且临床有效率更高。通过临床研究发现，在西医治疗的基础上联合使用桃红四物汤合五苓散(熟地黄10g、当归15g、白芍10g、川芎15g、桃仁10g、红花10g、泽泻10g、白术15g、猪苓15g、赤茯苓15g;阳虚畏寒加肉桂10g、附子10g，气短乏力者加黄芪10g) 治疗心力衰竭，不仅能增加患者尿量、改善临床症状，而且可有效改善患者心功能，提高生活质量。
3.高脂血症
高脂血症是由于血浆中的某些脂质含量过高而引起的疾病，多以血中LDL－C、TC及TG的异常升高和HDL－C的过低水平作为诊断标准。使用导痰合桃红四物汤(茯苓10g、法半夏9g、胆南星9g、橘红10g、甘草6g、生姜6g、枳壳6g、桃仁10g、红花10g、川芎6g、生地黄10 g、当归10g、赤芍10g、延胡索10g) 治疗高脂血症，可有效降低血浆中TC、LDL－C、TG水平，升高HDL－C水平，临床疗效显著。