北京协和医院神经外科历史悠久，是国内最早开展神经外科工作的科室之一。早在20世纪30年代，我国神经外科的先驱关颂韬、赵以成教授首先在北京协和医院开展了国内最早的脑肿瘤手术治疗。其后，我国著名的神经外科专家冯传宜教授、王维钧教授、尹昭炎教授等为北京协和医院神经外科的发展和壮大做出了大量工作，并为我国神经外科的开展起了积极的推动作用。北京协和医院神经外科现有床位56张。

目前医院拥有国际一流的神经影像学检查设备：MRI 4台，CT 5台，数字减影全脑血管造影仪（DSA）3台，拥有国内最早的脑功能检查设备PET(正电子发射断层摄影)，并有SPECT、TCD、24小时录像脑电图、脑干诱发电位仪等，为神经外科疾病的诊断和治疗提供了优越的条件。在手术设备方面拥有国际先进、国内一流的手术设备和器械，如手术显微镜、内窥镜、立体定向设备、各种术中X线监视设备、超声吸引器、激光刀等，为高质量地进行各种神经外科手术奠定了坚实的基础。

开展神经系统各个部位包括大脑、小脑、脑干、颅底和椎管内的原发和继发性肿瘤；出血性和缺血性脑血管疾病如动脉瘤、动静脉畸形、动脉粥样硬化所致颈动脉狭窄等；先天性神经系统畸形如枕大孔区畸形、脊髓空洞症、腰骶管畸形等；颈椎病和腰骶椎退行性病变；以及神经系统感染性疾病的手术治疗，并且开展了功能性神经外科如三叉神经疼、癫痫、帕金森氏病和运动性疾病等的外科治疗。

1979年率先在国内开展了经蝶窦显微外科垂体腺瘤切除术，至今已完成垂体腺瘤手术3000余例，在数量和疗效方面居国内领先地位，达国际先进水平。以神经外科为主要科室完成的"分泌性垂体腺瘤的临床和基础研究"1991年获卫生部科技进步一等奖，1992年获国家科技进行一等奖。基于神经外科在国内的优势，2002年成立了北京协和医院垂体瘤神经外科治疗中心。

北京协和医院神经外科是中国协和医科大学的博士后流动站，博士点，是国内唯一的八年制中国协和医科大学的临床教学基地。每年均有多名博士和硕士研究在读。与国外同行保持经常性联系和学术交流。拥有专科实验室和技术人员,为临床、科研和教学服务。目前神经外科有国内著名的神经外科教授5人,副教授4人，主治医师6人和多名神经外科住院医师。工作日每天上午和下午均设专科门诊，并有专家出诊。