北京大学第一医院神经内科，拥有干一病房区神经专业和神经内科二病房区2个，实验室12个。每天门诊量在300-400人次之间。另有独立的神经科急诊及急诊留观病床。

医疗上的核心工作是神经系统疑难和重症疾病的诊治，依托北京大学和中国科学院等研究单位，科室在脑血管病、神经肌病、线粒体病、神经免疫性疾病等研究方面具有较强的实力并在国内外相关领域具有一定的影响力。

设立了门诊疑难病例会诊中心、病房疑难病例讨论、北京大学疑难病例展示讨论会等，诊治大量来自全国各地的疑难杂症患者。