湘雅医院神经外科创建于1953年，是国内最早建立的神经外科单位之一。1978年和1985年被国务院分别确认为硕士、博士研究生培养单位，2002年被评为湖南省重点学科。目前该学科已经形成了： 1、颅底外科研究； 2．颅高压及脑水肿、脑外伤研究； 3．脑血管病研究； 4.颅内肿瘤的基因诊断与治疗研究； 5．功能性和立体定向神经外科研究5个稳定的研究方向。 其中颅底中央区肿瘤、听神经瘤、颅咽管瘤、四脑室肿瘤、颈静脉孔区肿瘤等多种复杂性颅内肿瘤的显微外科手术治疗研究居国际先进水平，在与发达国家的多次交流中得到国外专家的高度评价。2004年1月，在国内首次发现“脑肿瘤干细胞”，并对肿瘤干细胞的蛋白质组学、诱导分化及药物治疗进行了系统的研究。全科现共有床位120张，其中重症监护室3个，病床15张，分为颅内肿瘤、脑外伤及功能性神经外科疾病、脑血管病三个病区。每年收治来自全国各地的病人数千例，手术台次2005年达2400台，显微神经外科手术的比例达90%以上，治疗水平总体达到国内前列,基本上达到无手术禁区。每年收治的病例数及手术台次是国内乃至国际上少有的神经外科之一。 有颅底外科及显微外科、脑水肿与脑外伤、神经分子生物学3个实验室,定期对研究生、住院医师及进修生进行显微外科培训，并能进行脑水肿与脑外伤及颅内肿瘤分子生物学实验。