清华大学玉泉医院神经外科由院长张玉琪牵头，汇集一批高学历、临床及带教经验丰富的医师，是清华大学医学院博士后工作站，也是清华大学医学院教学单位及临床实践基地，并担任课程教学任务。
神经外科一病区（疼痛科）
科室特色：
清华大学脊柱神经外科融合了神经外科、显微外科和脊柱外科的优势，在脊柱脊髓损伤、脊髓肿瘤、颈椎病、椎间盘突出、骶管囊肿等脊髓疾病的诊治方面具有较高的水平。
科室信息：
清华大学玉泉医院神经外科以崔志强为首的专家医疗团队，主要擅长腰椎间盘突出症系统化治疗，颈椎病微创治疗;神经管畸形：脊柱裂、脊髓脊膜膨出、脊髓拴系综合征、小脑扁桃体下疝畸形(Chiari畸形)、脊髓空洞症、颅底凹陷、环枢椎脱位等;椎管内肿瘤：神经鞘瘤、脊膜瘤、脊髓室管膜瘤、星形细胞瘤、脂肪瘤、脊索瘤，先天性囊肿：骶管囊肿、(表)皮样囊肿、肠源性囊肿、畸胎瘤等;脊柱脊髓损伤、颈椎病、椎间盘突出、椎管狭窄、腰椎滑脱、脊柱侧弯、痉挛性斜颈;四联微创手术治疗强直性脊柱炎及脊髓脊柱、先天疾病显微外科治疗，重症颅脑损伤救治，颈肩、腰腿痛。
院内地址：
清华大学玉泉医院门诊二楼诊室，病房在门诊七楼神经外科一病区
神经外科二病区
科室特色：
神经外科二病区以治疗颅脑肿瘤、功能神经外科及脑血管病为主，脑瘫治疗为科室特色。
科室信息：
神经外科二病区以治疗颅脑肿瘤、功能神经外科及脑血管病为主兼治神经外科其他疾病，
脑瘫治疗为科室特色，集手术、康复和电生理于一体的脑瘫及周围神经疾病专业治疗。由王世杰主任领衔，坚持综合化、个性化治疗理念，对脑瘫患者进行全方位、系统化的评估和治疗，使手术、电生理与康复训练相结合，在国内率先引进周围神经缩窄术治疗肢体痉挛症状，并与选择性脊髓后根切断术（SPR）相结合，最大程度减少了术后并发症，极大地提高了治疗效果。
疾病介绍：
以治疗颅脑肿瘤、功能神经外科及脑血管病为主兼治神经外科其他疾病，包括：颅内肿瘤：胶质瘤、脑膜瘤、髓母细胞瘤、垂体腺瘤、颅咽管瘤、生殖细胞瘤、淋巴瘤、室管膜瘤、血管网织细胞瘤、脉络丛乳头状瘤、畸胎瘤、海绵状血管瘤等；椎管内肿瘤：神经鞘瘤、脊膜瘤、室管膜瘤、星形细胞瘤、表皮样囊肿、皮样囊肿、畸胎瘤、肠原性囊肿；颅底肿瘤：听神经瘤、脊索瘤、骨软骨瘤、脑膜瘤、皮样囊肿、蛛网膜囊肿等；功能神经外科：脑瘫、三叉神经痛、面肌痉挛、痉挛性斜颈、糖尿病周围神经病变、周围神经卡压等；脑血管病：缺血及出血性脑卒中、动脉瘤，动静脉畸形、脑血管狭窄等。
院内地址：
门诊位置：A栋二层神经外科门诊
病房位置：A栋6层
神经外科三病区
科室特色：
清华大学玉泉医院癫痫中心成立于2006年6月，是国内最早的集神经内外科、神经心理、神经影像、儿科等多学科为一体的、具有独立病房的大型癫痫中心。擅长婴幼儿、儿童、以及成人癫痫以及疑难癫痫病例的诊断治疗，包括难治性癫痫术前评估、癫痫病因及发作类型和综合征诊断、内科治疗、基因诊断、切除性手术治疗、立体脑电图监测及射频热凝、激光间质消融、迷走神经电刺激术等，技术水平和学术影响力位居国内前列。2018年荣获中国抗癫痫协会全国首批（共19家单位）“脑电图培训基地”称号，于2019年荣获中国抗癫痫协会全国首批（共15家单位）“综合癫痫中心”称号。
科室信息：
清华大学玉泉医院癫痫中心于2006年6月成立，是国内较早的集神经内科和外科医生为一体的、具有独立病房的大型癫痫中心，此外本中心还集成神经电生理、神经心理、神经影像、儿科的医师力量。每周举办与北京各大医院癫痫领域著名专家的联合会诊，为疑难癫痫患者解决诊疗难题。每年派出医生到北美、欧洲学术交流，接收全国各地的医务人员进修。长期进行自主科研，并保持与清华大学、中科院、北理工、北师大进行联合研究和技术研发，承担多项国家和国际科研合作项目，联合培养清华大学硕士、博士生多名。
本中心在以下领域处于国内领先：难治性癫痫的立体脑电图技术（SEEG）、难治性癫痫术前评估、激光间质消融致痫病灶、SEEG引导的射频热凝治疗、头皮视频脑电图长程监测及解读、神经影像后处理、精准致痫灶切除术、脑离断手术、疑难癫痫的诊断和抗癫痫药物治疗。此外，在癫痫的神经调控手术、血药浓度监测、基因检测、遗传代谢筛查等方面也具有不俗实力。
服务理念：
全心全意为患者提供高质量诊疗服务。
教学科研：
以临床需求为导向，专注于头皮和颅内脑电信号后处理、神经影像学及后处理、外科新技术开发应用、癫痫大数据、正常脑功能的电生理机制研究、脑网络研究，并且长期和清华大学、中国科学院、北京理工大学、北京师范大学等多家科研院校（机构）等保持紧密合作，进行医工结合研究，新技术革新及应用，研究成果居国内领先。承担多项国际、国内的科研项目，联合培养数十名博士、硕士研究生。
视频脑电图检查须知：
检查前请把患者头发洗干净，不需要剃头，上衣里面穿宽松低领的卫衣或开衫秋衣，或自备一件短袖T恤，需自备一条宽松短裤（根据诊疗需要，部分患者需在腿部增加表面肌电记录）。
院内地址：
神外三病区（癫痫中心）病房位于A楼5层；癫痫门诊位于A楼5层。
脑肿瘤科（神经外科四病区）
科室特色：
脑肿瘤科（神经外科四病区）由张玉琪院长牵头，汇集一批高学历、临床及带教经验丰富的医师，是清华大学医学院博士后工作站，也是清华大学医学院教学单位及临床实践基地，并担任课程教学任务。
科室信息：
目前床位数42张，年均完成脑肿瘤手术近500台，患者来自全国各地，欧洲、日本、蒙古国、中东等国家和地区的患者也慕名前来就医。
教学科研：
病区整合小儿神经外科各亚专业疾病诊治力量，能够提供包括小儿脑肿瘤的综合治疗、儿童颅脑损伤、颅骨修补、脑积水、癫痫、脑瘫及周围神经疾病、脊髓脊柱先天疾病、脊髓空洞、脊髓栓系、神经修复、肌张力障碍等在内的各类儿童神经系统疾病专业治疗。并有精神卫生科、神经内科、重症医学科和儿科等多专业力量支撑。
病区医师每年作为授课老师在全国及国际学术讲课超20人次。年均发表学术论文数十篇，并承担国家重点研发专项、国家自然科学基金等。每年均获批国家级、市级和区级继续教育项目。
近五年，连续主办了清华大学玉泉医院小儿神经外科高级研修班等国家级学习班。协助兄弟单位和科室举办医师协会，小儿神经外科联盟专业会议，获得良好声誉。
病区所属神经外科中心与国内外一流学术机构建立了广泛的临床与科研合作关系。神经外科中心是中国小儿神经外科联盟主席单位、中日神经外科联盟主席单位，与日本脑神经外科学会、北海道大学及多家机构等合作组建脑血管病研究协作组，与加拿大麦吉尔（McGill）大学和日本静冈癫痫神经中心有良好合作。