神经外科医学部派驻第三医学中心神经外科创建于1992年，历经近30年发展，现以脑血管病、颅脑创伤为特色，兼顾脑肿瘤、脊柱脊髓疾病、功能神经外科疾病及神经重症等亚专业。现有高职专家6名，专业技术人员19人。科室配备独立的神经介入中心，具有飞利浦双C臂数字减影血管造影系统、Zeiss Pentero术中荧光造影显微镜及各种高端设备，是国内第一家将脑血管病手术治疗、血管内介入治疗及内科治疗整合为一个治疗单元的现代化脑血管病诊治中心，也是中国卒中学会卒中中心、北京市脑血管病绿色通道执行科室。颅眶沟通肿瘤、脊髓空洞微创特色治疗在国内、国际上拥有较大的影响。2009年开展的眼动脉超选择介入化疗治疗晚期小儿视网膜母细胞瘤开创国内介入化疗治疗该疾病之先河，是世界上治疗该种病例最多的中心之一。