神经外科是总医院卫生部国家临床重点专科建设项目的重要组成部分，自治区级优势学科，承担着自治区及周边陕、甘、蒙等省区近千万人口的神经外科疾病的诊断和治疗任务。目前科室开放床位63张。具备显微神经外科、介入神经外科、内镜神经外科和立体定向功能神经外科技术和装备，治疗范围涉及神经外科各个领域。神经外科技术团队严格执行分级手术制度，各级医师均能够掌握相应技术，具有很强的处理疑难重症能力。
诊疗范围：开展常规神经外科手术，目前还开展脑干肿瘤切除术、大型颅底肿瘤切除术、岩斜区肿瘤切除术、枕骨大孔区肿瘤切除术、松果体区肿瘤切除术、颅咽管瘤切除术、大型听神经瘤切除术；单鼻孔经蝶入路垂体瘤切除术；复杂颅内动脉瘤夹闭术、动脉瘤及脑动静脉畸形血管内介入栓塞治疗、颈动脉一海绵窦瘘可脱性球囊栓塞术；内膜剥脱手术；三叉（面、舌咽）神经显微血管减压术，以及各种脊髓肿瘤、脊髓动静脉畸形切除术等高难复杂手术。
