清华大学玉泉医院（清华大学中西医结合医院）神经外科中心是国家中西医协同“旗舰”科室，北京“十四五”中医药重点专科，北京市级中西医协同“旗舰”科室，清华大学临床医学院优势学科，清华大学神经外科学硕士及博士研究生授予点和博士后工作站，中国小儿神经外科联盟主席单位。

神经外科中心由脊髓脊柱外科/疼痛科（神经外科一病区）、功能神经外科（神经外科二病区）、癫痫中心（神经外科三病区）和脑肿瘤科（神经外科四病区）组成。中心诊疗范围覆盖脑肿瘤及小儿神经外科疾病、癫痫、帕金森病和肌张力障碍等运动障碍疾病、脑性瘫痪及脑卒中后功能障碍、脊髓脊柱疾病、神经疼痛、脑积水、颅内感染、脑血管病、颅脑损伤等，围绕不同疾病特点建立中西医结合的诊疗路径与多学科协作模式。