神经外科工作始于建院初期，经过几代人的努力，发展为集医疗、教学、科研于一体、诊疗内容涵盖各种颅脑损伤、颅脑和脊髓肿瘤、脑血管病、先天畸形等疾病的临床专科。现有病床42张，拥有高级职称11人，博士学位8人，硕士学位5人。多人有出国学习经历。承担研究生、本科生、留学生、进修生、专科生的教学任务。以颅脑损伤、脑血管病、颅内肿瘤的基础与临床研究为主要研究方向，近十年获各类科研基金100余万元，承担国家及省级科研项目20余项，获省级科技进步奖5项，发表学术论著200余篇，出版专著和译著10余部。
专业特长显微神经外科20世纪80年代开展显微手术，是西北地区乃至全国最早开展显微神经外科技术的单位之一，在颅脑和脊髓肿瘤、畸形、脑血管病的显微手术方面取得突出成绩。如1986年西北首例大脑中动脉分叉动脉瘤夹闭及颞浅动脉-大脑中动脉吻合术；1987年国内首次报道自体颅骨成形术；1992年陕西省首例经口咽入路斜坡肿瘤切除术；1994年陕西省首例经口咽入路齿状突切除术；1994年陕西省首例延髓空洞症手术治疗；1997年将CUSA用于颅脑肿瘤手术；2000年陕西省首例经单鼻孔-蝶窦入路垂体瘤切除术等。近年还成功开展了脑干、岩斜区肿瘤切除术、面肌痉挛微血管减压术等高难手术和新技术。
神经内镜技术2003年在陕西省及西北地区率先开展神经内镜技术并成立神经内镜中心，已成功治疗颅内病变百余例。
颅脑创伤颅脑创伤救治是该科传统优势技术之一，多年来成功治愈了大批危重伤员。
脑血管病20世纪80年代率先开展锥颅血肿引流术治疗高血压脑出血，疗效显著。近年开展了脑血管病的介入治疗，如脑动脉瘤、动静脉畸形、颈动脉海绵窦瘘、硬脑膜动静脉瘘的栓塞治疗等，均取得良好疗效。
