神经外科是北京天坛医院重点学科。现有 9个临床专业组，400张病床,医师90人，护理人员137人，具有副高级以上职称的医师43名。其中具有博士学位30名，硕士学位30名，占总数57.7%；博士生导师3名，硕士生导师16名，博士后流动站1个,培养博士研究生24名，硕士研究生55名。目前在读博士研究生32名，在读硕士研究生52名，神经外科博士后流动站已培养博士后12名。有8名北京市科技新星正在进行重点课题的研究工作。 2002年天坛医院神经外科成为教育部的 重点学科、教育部的神经外科高级医师培训基地、卫生部的神经外科继续教育基地 和北京市卫生局的北京市住院医师培训基地 。

天坛医院神经外科拥有王忠诚教授、赵雅度教授、罗世祺教授、赵继宗教授等一批国家级有突出贡献的科技专家，在国内外享有较高的声誉。王忠诚院士现为中华医学会神经外科分会名誉主任委员、赵继宗教授为主任委员。

神经外科现拥有大型检查仪器设备，如磁共振、CT、ECT。还有伽玛刀、神经导航系统、神经内镜等各种先进的神经外科治疗设备为病人诊治疾病。近年来开展的导航手术、脑室纤维内窥镜手术、立体定向及深部微电极刺激（“细胞刀”）治疗癫痫手术等，都是与国际同步的新技术。

目前，平均每年开展神经外科手术 4000余例，脑干手术、颅底手术、脑血管病手术在数量和质量方面均居国际领先水平。脑肿瘤手术死亡率1.04%；脑干手术死亡率1.2%；动脉瘤死亡率1%以下。近年来，在显微手术的基础上又开展了微创神经外科技术和导航手术800余例，治疗了大量的神经外科疑难复杂病例。

1990年以来，神经外科共获科技成果奖59项，其中国家级奖16顶，出版在国内有重要影响的专著37部。承担了国家“973”课题 ,“九五”攻关课题和“十五”攻关课题4项，国家自然科学基金4项，北京市科委重点科研项目15项。

关于神经外科各专业组的情况介绍请见“组织结构”。