邵阳市中心医院神经内科于1991年单独开科，是邵阳市最早成立的神经专科。经过几代人的不断努力，已经发展成为湘西南地区最大的神经专科科室，包括本部神经内科和东院神经内科。

科室主要诊治脑血管病（脑梗死、脑出血、蛛网膜下腔出血、颅内静脉窦血栓形成、颅内动脉瘤）、颅内感染（病毒性脑炎、结核性脑膜炎、化脓性脑膜炎）、老年性痴呆（阿尔茨海默病、血管性痴呆）、中枢神经系统脱髓鞘性疾病（多发性硬化、视神经脊髓炎）、周围神经病（吉兰-巴雷综合征、面神经炎、三叉神经痛）、运动神经元病、重症肌无力、缺血缺氧性脑病、癫痫、头痛及头晕性疾病等。

神经内科现有医护技人员95人（医生30名，护士56名，技师9名）；其中主任医师2名、副主任医师5名、主治医师11名，副主任护师2名；其中博士1名，硕士研究生20名。本部神经内科现有床位100余张，分为神内一区、神内二区及NICU，年出院病人4千余人次，年门诊量4万余人次。东院神经内科分为神内一区、神内康复病区及康复治疗区，有床位100余张。

神经内科拥有邵阳地区最大的脑卒中治疗中心和神经介入诊疗团队，拥有邵阳市最先开展的眩晕治疗中心和邵阳市规模最大设备最先进的神经康复中心，有邵阳市技术最全面神经电生理检测中心，可以开展急性脑梗死的静脉溶栓、动脉溶栓及急诊介入取栓术、颅内外动脉狭窄支架置入术、颅内动脉瘤介入栓塞术。可以常规开展脑血管造影术、常规脑电图、24小时动态脑电图、肌电图、经颅多普勒、TCD发泡试验、神经肌肉活检、血浆置换等检查及治疗。

神经内科是医院首批推行的5S管理标杆科室，在医院首届5S管理期未竞赛中荣获一等奖。科室2016年荣获了湖南省首届护理技术创新大赛优秀奖；2016年神经内科品管圈小组在医院第三期品管圈期末成果竞赛中荣获一等奖；神经内科QC小组荣获了2016年第三届“中国质量奖”荣誉称号；2020年度荣获全国脑心健康管理科普大赛二等奖；并且连续多年荣获医院护理优秀科室及优秀带教科室称号，是国家脑卒中筛查与防治基地先进单位。