Bác sĩ Nguyễn Hoàng Hà tốt nghiệp Đại học Y Hà Nội năm 1991, sau đó được đào tạo hệ bác sĩ nội trú tại bệnh viện Việt Đức theo chuyên ngành Phẫu thuật Tim mạch lồng ngực. Bác sĩ thực hiện đề tài tốt nghiệp “Phẫu thuât điều trị hẹp tắc động mạch cảnh” dưới sự hướng dẫn của giáo sư Đặng Hanh Đệ và cố giáo sư Tôn Thất Bách.
Sau khi tốt nghiệp hệ bác sĩ nội trú, bác sĩ tiếp tục được đào tạo tại Viện Tim TP Hồ Chí Minh và bệnh viện Saint Luke (Denver, Hoa Kỳ).
Từ năm 2002, bác sĩ Hà công tác tại Viện Tim mạch quốc gia với vị trí Trưởng nhóm và xây dựng nên Đơn vị Phẫu thuật tim mạch của Viện.
Trong quá trình công tác tại Viện Tim mạch quốc gia, bác sĩ Hà đã tham gia những khoá học nâng cao về phẫu thuật tim tại những trung tâm phẫu thuật tim hàng đầu thế giới  như Cleveland Clinic và Mayo clinic (Hoa Kỳ), bệnh viện tim Sakakibara (Nhật Bản).
Bác sĩ Hà đã tham gia nhiều hội nghị trong nước và quốc tế và có nhiều báo cáo về phẫu thuật tim, nhất là các phẫu thuật về động mạch vành, phẫu thuật động mạch chủ ngực và phẫu thuật van tim.
Bác sĩ đã thực hiện khoảng hơn 2.000 ca phẫu thuật tim, trong đó có nhiều các phẫu thuật phức tạp như: Phẫu thuật thay quai động mạch chủ có hạ nhiệt độ ngừng tuần hoàn, phẫu thuật thay động mạch chủ ngực – bụng, phẫu thuật động mạch vành không dùng tuần hoàn ngoài cơ thể, phẫu thuật thay gốc động mạch chủ vẫn bảo tồn van động mạch chủ (phẫu thuật David), phẫu thuật van tim cho bệnh nhân viêm nội tâm mạc nhiễm khuẩn.
Bác sĩ Hà cũng là một chuyên gia phẫu thuật tim mổ lại (như thoái hoá các van tim nhân tạo, hẹp tắc cầu nối mạch vành do thời gian…). Trong thời gian gần đây cùng với nhóm phẫu thuật tại bệnh viện đa khoa quốc tế Vinmec, bác sĩ Hà bắt đầu áp dụng kỹ thuật mổ tim ít xâm lấn.
Ngoài công tác tại bệnh viện đa khoa quốc tế Vinmec, bác sĩ Hà cũng tham gia chuyển giao kỹ thuật mổ tim cho nhiều bệnh viện tại Việt Nam.
Bác sĩ Hà sử dụng tiếng Anh thành thạo và là một người yêu thể thao: Gym, tennis và là một huấn luyện viên bóng đá nghiệp dư.