神经内科成立于1952年建院时，是前苏联援建的科室，由最初不到10张病床，10名医护人员，发展至目前拥有西城院区和通州院区神经内科床位达130张，以及神经电生理、脑血管超声和基础科研等较为完善的科室。隶属于首都医科大学神经病学系，为教育部国家重点学科，博士/ 硕士研究生培养点，住院医师培训基地，原卫生部全国进修医师培训点，国家临床药理研究基地，承担首都医科大学国际学院、八年制及本科生教学任务。近十年来，主持国家级科研项目18项，省部级科研项目6项，北京市科技新星2项和北京市优秀人才资助2项。参加国际多中心临床研究3项，国家“十一五”科技支撑课题2项。每年承担国家级继续教育项目2项。现共有医、护、技人员近100名，其中教授/主任医师12名，副教授/副主任医师10名;研究生导师7名，其中博士生导师3名。目前年门急诊患者18万余人次，出院人数2000余人次。对神经系统常见、多发病如脑血管病、感染性疾病、神经变性疾病、自身免疫性疾病、癫痫、亚健康状态、中毒性疾病的诊治具有良好的基础和丰富的临床经验。
1952年-1960年三届科主任为苏联专家，分别为 CmëbuH，Stiopin 斯乔宾教授，ЦuрΚοВ.A.M契尔考夫和Arme B.C安格杰教授。1960年以后有七位科主任任职，他们是朱镛连教授、王芷沅教授、薛启蓂教授、徐忠宝教授、王得新教授、李继梅教授和贾建平教授。目前科室领导班子为贾建平、张拥波、脱厚珍、刘占东和杜彬五位成员。
科室于1952年组建时既成立了脑电图室，80年代后又相继增置了脑电地形图、肌电图、诱发电位、生物电反馈等仪器，潘映辐、曹佩芝、富慧蒂教授在神经电生理技术对癫痫、脱髓鞘疾病、周围神经病、肌肉病的诊断在国内具有较大的影响。潘映辐教授主编出版了国内第一部诱发电位学，提高了临床医生对诱发电位诊断相关疾病的认识。1981年正式成立了神经病理实验室，在王芷沅主任的指导和童启进教授的主持下，开展了对脑、脊髓、神经和肌肉等神经组织的病理检查及免疫组化和特殊染色，30余年来每年主持北京市临床病理讨论会一次并提供2例疑难病例的病理资料。在赵伟秦教授带领下，在国内首次报道了有病理资料的桥本脑病和抗NMDA受体脑炎病例，对提高北京市乃至国内对本病的诊治水平具有较重要的意义。1986年，薛启蓂主任组建了神经生化研究室，开展了极长链脂肪酸、血清铜蓝蛋白、酶标3项、寡克隆区带等项目的测定，对肾上腺脑白质营养不良的诊断和研究走在国内的前列。薛启蓂教授率领的团队还先后报道和发表了多项神经生化和分子疾病的研究成果，主编的代表作有《神经系统遗传代谢病》、《神经系统的生理和病理化学》、《神经系统中毒和代谢性疾病》等。1990年神经病毒实验室创建后，王得新教授及其团队在国内率先报告了北京地区散发性病毒性脑炎患者血清和脑脊液标本中单纯疱疹病毒I型特异性抗体水平，并对单纯疱疹病毒I型与细胞凋亡相关机制进行了有益的探索。2007年在徐忠宝主任的指导、李继梅主任的主持下由神经内科、神经外科、放射科协助成立了脑血管病诊疗协作组，建立了急性脑卒中诊治的绿色通道，提高了急性脑卒中患者的救治成功率。在李继梅主任和张拥波主任带领下，脑血管病组获得国家自然科学基金项目7项、北京市自然科学基金项目3项，并参加了国家“十一五”、“十二五”的脑血管病科研项目。2013年神经内科收治我国首例抗NMDA受体脑炎年轻女性患者，经过多科室协作抢救成功。有关边缘性脑炎(免疫性脑炎)临床研究和实验室诊断技术也有新的建树和影响，在国内率先开展了抗NMDAR、AMPAR1、AMPAR2、GABAR、LGI1、Caspr2等抗体的检测工作，并进行了相关机制研究和探讨。2013年引进北京市“海聚人才”-美国Emory大学的魏玲教授和于山平教授，成立神经干细胞及神经损伤修复实验室。2015年在全国著名的神经病学家贾建平教授的带领下，成立了包括神经内科、干部保健神经内科、神经外科和实验研究室的神经疾病中心，使神经内外科疾病的诊治、科研和教学更上一层楼。2016年由贾建平教授带领的团队，获得国家自然基金委-国家重大科研仪器研制专项733万元资助，既“阿尔茨海默病Aβ种蛋白实时荧光定量蛋白质错误折叠循环扩增仪的研制”。在脱厚珍主任和陈葵主任的主持下，与神经外科刘藏主任联合开展帕金森病患者的深度脑刺激(DBS)治疗和难治性癫痫患者的迷走神经刺激治疗。
神经疾病中心拥有知名的专家、教授，承担了来自全国各地的患者、干部保健及外宾的诊疗工作，对神经系统变性病、感染性疾病、脑血管病、中枢神经系统肿瘤及外伤等有较为深入的研究，特别是老年痴呆、脑血管病的基础与临床研究居前沿水平。经过60余年神经内科不断的沉淀和发展，神经内科涌现出了一批中青年学术骨干，他们在医院的领导和学科带头人的率领和培养下，已经成为科室医教研的生力军，发挥着重要的作用。在脑血管病、神经变性疾病、慢性疲劳和心理障碍、周围神经病、癫痫、脱髓鞘及自身免疫性疾病、头痛、神经肌肉病、遗传病等的诊治和研究方面亦取得了较大的成绩。神经内科病房的护理工作在护理部的领导和护士长陈爱红和李谷维的带领下，实行了优质护理，加强了医疗质量和安全，提高了患者满意度，陆梦婕获得北京市优秀护士称号。赵亚明参加援助西非几内亚第24批医疗队，圆满完成使命，为科室及医院赢得荣誉。
