新疆医科大学第一附属医院神经外科有着悠久的历史和良好的科研传统，是我国显微神经外科的发源地，1976年臧人和主任成功地开展了我国首例颅内-外动脉搭桥术，标志着显微外科在中国神经外科领域的正式应用，开创了国内显微神经外科的先河。
目前神经外科中心是中华医学会神经外科分会常委单位、新疆医学会神经外科专业委员会主委单位，集新疆自治区神经外科研究所、新疆自治区质量控制中心、全国首批神经外科专科医师规范化培训基地、全国住院医师（神经外科方向）规范化培训基地、中国医师协会神经内镜医师培训基地、Yasargil显微训练分中心、中国颅内动脉瘤研究基地、国家脑防委卒中基地、卫健委脑卒中筛查与防治介入诊疗技术培训基地、全国脑血管联盟基地等科教研为一体的自治区临床重点专科。
神经外科在臧人和、刘文耀、武健、郭怀荣、柳琛、陆永建、鲍遇海等历届医学专家的领导下不断成长，科室的亚专业学科分组共分为鞍区肿瘤组、幕上肿瘤组、后颅窝肿瘤组、功能组、癫痫组、出血性血管病一组、出血性血管病二组、缺血性血管病组、创伤组、脊柱脊髓组、小儿神经外科组、神经重症、创伤重症。目前神经外科中心共有医师29名，博士学位12人，正高职称14名，硕士生导师14名。
