首都医科大学神经外科学于2002年获批为国家重点学科。2003年，首都医科大学整合附属医院（临床医学院）神经外科资源成立神经外科学院，经2012年、2018年、2021年三次换届调整，神经外科学院规模逐步扩大，现第四届院务委员会以附属北京天坛医院为挂靠单位，成员单位包括宣武医院、三博脑科医院、北京市神经外科研究所及首医系统其他25家临床医学院、教学医院，共29家单位的神经外科。现任神经外科学院院长为中国科学院院士赵继宗教授。

神经外科学院专业性强，亚专科齐全，拥有集教学、科研、临床为一体的完整体系，总床位数超过2000张、年手术量超过40000台，是国内领先、亚洲最大，并在世界享有较高声誉的神经外科学科基地。神经外科学院始终关注国际神经外科前沿动态，引领神经外科临床与基础研究相结合的学科发展方向，学院目前六个主要学科发展方向为：脑血管病与脑肿瘤的外科治疗、神经系统肿瘤的基础与临床研究、脑肿瘤的分子分类及个性化治疗的基础与临床研究、脊髓和脑血管病的基础及临床研究、功能神经性疾病的机制及临床研究和神经损伤临床治疗及基础研究。

神经外科学院依据自身特色规划发展，不断拓展科研服务平台，完善人才建设培养体系，目前拥有10个国家研究中心和北京市重点实验室：国家神经系统疾病临床医学研究中心（天坛）、 国家神经疾病医学中心（宣武、天坛）、磁共振成像脑信息学北京市重点实验室（宣武）、脑功能疾病调控治疗北京市重点实验室（宣武）、癫痫病临床医学研究北京市重点实验室（三博）、脑肿瘤研究北京市重点实验室（神外所）、中枢神经损伤研究北京市重点实验室（神外所）、神经电刺激研究与治疗北京市重点实验室（神外所）、脑肿瘤研究北京市国际科技合作基地（神外所）、脑胶质瘤研究国际合作暨临床试验平台（神外所）。神经外科学院充分挖掘和利用学科发展平台，不断进行学科细化、资源整合、优势互补，始终保持中国神经外科发展排头兵地位并不断向前。

神经外科学院在赵继宗院长带领下，坚持学科发展理念，贯彻教研并重原则，遵循学科发展规律，以亚洲一流、国际领先为目标，引领带动学校神经外科学科水平整体提高，并逐步推进全国神经外科不断发展壮大。