航空总医院神经外科始于2012年5月，由国内著名功能及微创神经外科专家，原清华大学第二附属医院功能微创神经外科主任陈国强(医学博士，教授，主任医师)领衔组建，开始时由创伤血管神经外科、功能微创神经外科、脑脊液病神经外科三个专业病区组成，目前已拥有十个专业病区，运行床位超过230张，是目前北京市北部地区较大的神经外科中心，多项技术处于国内领先地位。中心拥有强大的专业人才队伍，共有博士13名，硕士11名；正高职称6名，副高职称9名；学科带头人均具有在国外学习及国内大型医院工作经历，并均在国内各专业领域有很高知名度。中心拥有世界上先进的显微镜4台，LEKESELL-G型立体定向仪及微电极记录系统1套，32~128导视频脑电5套，8～32导电生理仪3台，德国蛇牌手术动力系统2套，进口多功能手术头架2套，软性电子神经内镜2套，硬性颅底内镜2套，颅内压监护仪1套，血管超声仪1台等先进设备。此外，医院拥有顶级3.0T核磁共振1台，320排螺旋CT1台，大型DSA1台等设备，为神经外科提供强有力支持。神经外科中心目前开展的手术范围基本包括神经外科所有手术，多项技术处于国内领先地位。如颅神经疾病显微血管减压术、软性神经内镜治疗脑室-脑池疾病、烟雾病联合血管搭桥术、癫痫外科手术、脑深部电刺激术治疗Mieges综合征、偏头痛手术治疗、面瘫手术治疗及重度脑室感染治疗、婴幼儿颅骨发育异常矫正术(扩头及缩头术)等，多项手术为国内首创。中心成立第二年，年手术量就超过千例(2013年度)。随着功能神经外科二病区及内镜微创神经外科病区加盟，2019年手术量超过3千3百台，为北京市5大神经外科中心之一。