北京市海淀医院神经内科是海淀区卫生系统重点学科、品牌科室。目前下设3个病区(100余张病床)，神经内科门诊、神经内科急诊、经颅多普勒超声检查室、颈部血管彩超检查室、肌电图检查室、睡眠监测室、前庭眼动检查室、神经心理检查室、记忆障碍筛查及训练室、康复训练室等。
神经内科主要专业特色是：脑血管病诊治、睡眠障碍疾病、认知障碍诊治、帕金森病的诊治等。
脑血管病专业诊疗团队由脑血管病抢救组、血管介入组、超声血管检查组、神经心理组、神经康复及脑血管病专科门诊等构成。采用目前国际先进的卒中单元管理模式，对急性脑血管病患者进行重症监护、规范性用药、早期开展神经康复、言语康复、心理治疗、记忆训练、健康教育及血管介入诊治等，病房每年诊治住院病人近2000例，脑血管造影及各种脑血管狭窄支架治疗数百例，均取得满意疗效；并积极开展治疗时间窗内急性脑梗死的静脉/动脉溶栓、机械取栓等治疗，极大地提高了危重患者的抢救成功率，降低了致残率，提高了患者的生存质量。同时还开展了脑卒中的早期筛查，力争从源头遏制脑卒中，造福全社会，在脑血管病治疗方面已经达到全国领先水平。
睡眠障碍疾病是神经内科第二大特色专业，在睡眠专家于逢春的带领下积极开展睡眠障碍疾病的临床及科研工作，现设有睡眠障碍门诊及睡眠障碍疾病检查室，由专业人员对睡眠障碍患者进行全面评估、针对性治疗，获得患者一致好评；此外完成国际多中心课题1项，独立完成北京市及海淀区睡眠相关课题3项，得到了业内专家的肯定。
结合神经内科患者特点，神经内科注重卒中患者、老年患者认知功能的筛查，于2015年开展记忆障碍筛查及训练，为记忆功能减退患者带来了福音。
另外在颅内感染、痴呆、抑郁症、面肌瘫痪、癫痫、脊髓病变、脱髓鞘病变及周围神经病变等方面的诊疗技术亦处于国内先进水平。
2010年，海淀医院神经内科成为北京市神经内科住院医师专科培训基地，承担着北京市神经内科住院医师的培训任务。承担者南昌大学本科及研究生教学任务，目前培养硕士研究生三名。
2007年以来，共参与国际多中心联合课题三项、国家“十一五”、“十二五”课题四项、国家科技部等课题二十余项，独立承担首发基金课题两项，海淀区科委课题五项。发表文章近三十篇，主编书籍三部，参加编译书籍九部。2012年被评为海淀区公共委的品牌科室，2013年被评为海淀区公共委的重点学科，现有海淀区的学科带头人一名，学科骨干四名。总之，神经内科现已经成为集医疗、教学、科研于一体的重点临床学科。
2013年12月北京大学第三医院与海淀医院正式签约，双方充分发挥自身整体优势，合作打造海淀北部新区区域医疗中心，将北部新区医疗中心打造成为科室配置齐全、重点专科特色突出、医疗技术水平先进、医院设施和医院服务水平一流的大型三级甲等综合医院。2014年10月北京大学第三医院脑血管病中心正式成立，中心由两院区从事脑血管病诊治的神经内外科专家组成。
中心的主要任务是：（1）在两个院区内开展脑血管病高危人群筛查；（2）建立脑血管病会诊中心，通过会诊对脑血管病患者进行准确诊断，并制定切实可行的治疗方案；（3）建立完善的脑血管病患者随访网络，增加脑血管病患者治疗依从性。
中心的运行方式是：北京大学第三医院神经内外科专家每周定时到海淀院区出诊及查房；每周二对疑难患者进行会诊，会诊中心设在北京大学第三医院；对于脑血管病高危人群及脑血管病患者可住在两院区进行规范化诊疗。
中心的服务宗旨是 ：降低脑血管病的发病率、死亡率、致残率、复发率。
