北京市神经外科研究（北京天坛医院）所创建于1960年3月，已发展为科研、教学、临床为一体的、亚洲最大、在世界上享有声誉的神经外科研究机构，并在在世界上享有一定声誉的专科研究所。1982年，北京市神经外科研究所及神经外科（即现北京天坛医院神经外科）迁入现址。

　　“世界卫生组织神经科学研究与培训中心” 、“北京神经外科学院”、“国家卫生计生委神经内镜与微创专业技术培训基地”、“脑肿瘤研究北京市重点实验室”、“中枢神经损伤研究北京市重点实验室”、“脑肿瘤研究北京市国际科技合作基地”和“脑胶质瘤研究国际合作暨临床试验平台”均设在研究所。

　　神经外科研究所以北京天坛医院为研究基地，坚持临床与科研相结合的道路，为我国神经外科的发展，做出了贡献。研究所承担着脑肿瘤、脑血管病、脑外伤、神经影像学、神经电生理以及神经修复与再生等方面的的基础及临床研究。特别对颅内肿瘤、脑动脉瘤、脑血管畸形、脑干肿瘤、脊髓内肿瘤等的显微手术治疗以及中枢神经系统损伤重点实验室的建立，使该所神经外科达到了先进国家水平。

　　研究所现设10个基础研究室，6个临床研究室及2个北京市重点实验室(神经损伤与修复再生北京市重点实验室、脑肿瘤研究北京市重点实验室)。首都医科大学在本所设有4个博士学位授权点，7个硕士学位授权点，1个临床医学博士后流动工作站。北京神经外科学院、清华大学临床神经科学研究院及首都医科大学神经外科学院办公室均设在本所。

　　研究所的宗旨是立足国际前沿，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，推动我国神经外科基础和临床医学水平的提高，充分发挥优秀人才、尖端设备和先进技术等综合优势，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。