北京市神经外科研究所创建于1960年3月，是国内最早建立的以神经外科研究为重点的公益型研究所，并在国内率先探索临床转化研究模式。在首任所长赵以成、第二任所长王忠诚及第三任所长张亚卓的带领下，研究所已发展为集科研、教学、临床与预防为一体，亚洲最大、在世界上享有较高声誉的神经外科研究机构。研究所现有职工199人，设有5个行政管理部门、14个基础研究室、6个临床研究室、1个全国脑血管病防治研究室、2个社会团体；还有3个北京市重点实验室和1个国际合作基地；“北京神经外科学院”和“中国医师协会神经内镜医师培训学院”均设在研究所。

研究所自创建以来一直承担着国家及首都神经科学发展与神经系统疾病转化医学研究工作，以神经系统重大疾病领域中的基础研究、创新定位、政府主导与产业发展链接及临床应用结合几个方面为发展导向，在神经外科诸多领域的基础和临床研究中取得了突出的成绩，达到了世界先进水平。先后共承担课题600余项，取得科研成果307项，其中国家级28项，国际4项。发表SCI收录及核心期刊论文3800余篇，其中以脑肿瘤研究为代表的重大科研突破发表于国际顶级学术期刊《CELL》杂志。王忠诚院士在2009年获国家最高科学技术奖，2012年获得小行星命名的殊荣，2019年获评“最美奋斗者”荣誉称号。

2018年10月，研究所和首都医科大学附属北京天坛医院一起顺利迁至新址后，开启了新时代的新征程。研究所将始终秉承一贯的宗旨和目标——立足国际前沿，围绕脑重大疾病的基础和临床问题，致力于新理论、新技术、新方法的研究转化和应用，在积极参与国家重大项目、解决脑重大疾病科学问题的过程中，建立国际一流的产学研相结合的神经外科转化医学基地，培养具有国际一流的神经外科基础与临床人才队伍。