协和医院神经外科创建于1971年，创始人为著名显微神经外科专家朱贤立教授；1979年至1981年朱贤立教授师从世界显微神经外科创始人Yasargil教授，系统学习了颅内疾病显微外科技术，回国后以Yasargil学派为基础，领导科室率先在全国开展显微神经外科业务, 形成了以显微外科为基础，鞍区病变显微手术治疗为特色的神经外科，其中“颅咽管瘤全切的显微外科技术”为国内最早开展。随后，在中南地区率先开展脑动脉瘤的显微外科治疗，1985年“脑动脉瘤的显微外科技术”获湖北省科技进步二等奖；后来又相继有8项科研成果通过省级鉴定。朱贤立教授还发行国内第一套有关显微神经外科操作技术的系列录像片《显微神经外科入门》，并多次举办全国性显微外科技术推广班，为推进显微外科技术在我国的发展起了积极的作用。

2005年，博士生导师赵洪洋教授开始领导科室工作。在赵洪洋教授的带领下，神经外科进入了以微创平台为核心的飞速发展时期，相继开展了伽玛刀治疗、经蝶窦切除垂体瘤手术、锁孔手术、脑室镜手术、立体定向手术、腰椎间盘突出显微手术、脑溢血微创手术、血管内治疗以及功能神经外科手术等微创新技术。对于鞍区病变，如颅咽管瘤、垂体腺瘤、鞍结节脑膜瘤和蝶骨嵴内三分之一脑膜瘤等的治疗，始终走在国内前列，鞍区肿瘤年手术量500余台。目前，科室全体医师都能熟练掌握显微外科技术治疗各种神经外科疾病，在颅内听神经瘤、胶质瘤、颅内动脉瘤、颅内动静脉畸形、脑室内肿瘤和椎管肿瘤等疾病的微创手术治疗方面亦取得了很大的进步；科室专家还常参加国内外学术交流，并在国内各级医院协助和指导手术。

伽玛刀微创治疗是神经外科的另一微创特色，伽玛刀治疗中心不仅能对垂体微腺瘤、颅内小于3厘米的肿瘤和术后残余肿瘤等进行常规治疗，而且对以下疾病的创新性治疗研究也积累了丰富的经验，取得了较好的疗效，如口腔癌、紧贴或压迫视交叉的垂体瘤、原发性三叉神经痛的双靶点治疗、巨大脑胶质瘤的分次治疗、帕金森氏病、眼球内肿瘤和脑海绵状血管瘤等。其中多项技术为该中心首创，拓宽了伽玛刀治疗的应用领域，目前该中心治疗病员5000余人，总有效率在90%以上，赢得了世界伽玛刀协会的高度好评。

在提高微创技能的同时，神经外科科室规模不断扩大，现有开放床位128张，其中监护病房20张；设备上也日益精良，拥有专科手术室3间，配备先进的显微神经外科手术床、手术显微镜及各种显微神经外科器械，还有经蝶手术器械、脑室镜、立体定向仪、CUSA等先进设备；并将配备神经外科专用3D-DSA（数字减影血管造影仪），为脑血管疾病的诊断和治疗提供帮助。

神经外科在重视临床工作的同时，也重视人才梯队建设，科研教学的同步发展。现有主任医师2名，副主任医师11名，主治医师8名，其中17人获得博士学位，3人为博士后。在科主任赵洪洋教授及科室团队的共同努力下，神经外科科近几年获得国家自然科学基金6项，国家“十一五”规划子课题2项，省部级课题7项，发表多篇SCI论文；主编专著3部，参编专著6部，主译专著一部。同时，作为部属教学医院的神经外科，多年来一直重视神经外科的专业教学与培训，1983年开始招收硕士研究生，1987年开始招收博士研究生，1995年设立博士后流动站，已培养硕士60余名，博士50余名，博士后出站3名。从神经外科毕业的研究生和进修医师遍布全国，并且多数已成为当地神经外科学术带头人或业务骨干。作为神经外科首批专科医师培训基地，先后主办了6期全国显微神经外科技术学习班、5届国际神经外科新进展学术会议、一次脑室镜应用技术学习班和一次全国继续教育项目《鞍区病变的诊治策略》学习班，已培养全国多个省市进修医生100余名，为推动显微神经外科技术和神经外科新技术的普及做出了贡献。