神经外科由国内著名神经外科先驱蔡宝贤教授始创于上世纪60年代。历经陈道神经内科8A神经外科莅教授、朱晓江教授，以及现任主任楼美清教授四代传承和发展，已成为集医疗、教出学、科研于一体的现代化研究型学科，现为上海交通大学博士学位授予点。神经外科分南、北两部，开放床位近100张，重症监护床位22张，神经外科人员31名，上海交大和南京医科大学博导3名，硕导2名，配备有高端显微镜(3台)、神经内镜系统(2套)、神经导航系统(红外导航、电磁导航)，以及超声刀超声吸引(2台)、神经电生理监护系统等国际流的现代化手术设备。 以垂体瘤、听神经瘤等颅底疾病微创诊疗、重症颅脑创伤救治、帕金森等功能疾病为诊疗特色。

神经外科与国际神经外科接轨，形成以显微镜、内镜、导航、介入及分子诊断等新技术相结合的研究型微创神经外科特色。科室的特色诊疗疾病有导航辅助内镜下垂体瘤微创手术、听神经瘤等颅底肿瘤的微创治疗，胶质瘤的个体化诊疗:帕金森的DBS等功能神经外科疾病;脊柱退行性疾病(腰腿痛、颈肩痛)，枕颈部畸形(chiaris畸形)、椎管肿瘤等微创治疗:动脉瘤等脑血管病介入治疗、难治性动脉瘤颅内外搭桥手术，烟雾病的颅内外融通术。重型颅脑损伤的教治等颅脑重症疾病的综合治疗。神经外科团队主攻的疾病因技术难度高、效果好、代表学科前沿微创技术，已先后三次在央视十套《科技之光》栏目播出，受到广泛好评。科研以侵袭性垂体瘤的临床和基础研究、重型颅脑损伤的救治和基础研究为研究方向。

目前学科荣获上海市科技成果奖二等 奖2项，承担包括国家自然科学基金项目、上海市科委基金项目在内的科研项目15余项，在Lancet等高影响因子发表论文，发表SCl论文30余篇。