神经外科建科于1953年，是上海最早设立（脑外科）神经外科医院之一，经过50多年的发展，目前已建设成为全国重点学科，全军脑血管病中心，上海市脑血病临床中心，神经外科硕士、博士点，第二军医大学博士后工作站。现有主任医师、正教授6名，副主任医师、副教授4名，主治医师10名。科主任：刘建民（博士生导师、教授、主任医师）。
　　神经外科拥有全世界最先进的脑血管造影检查设备，DSA数字工作站，术中超声刀、神经外科专用显微高速磨钻、神经显微外科手术显微镜、术中神经电生理监测、CRW立体定向仪系统、细胞刀等先进设备；拥有独立的神经外科重症监护病房及先进的多导中心监护设备。长海医院（脑外科）神经外科以脑血管病、颅底肿瘤、鞍区肿瘤诊治及功能神经外科为专业特色，年手术量2500余例次，治疗范围包括颅内动脉瘤、血管狭窄、脑血管畸形、脑胶质瘤、脑膜瘤、垂体瘤、听神经瘤、三叉神经痛和面肌痉挛、颅咽管瘤、椎管肿瘤、帕金森病、特发性震颤、强迫症、癫痫、及颅颈交界畸形、蛛网膜囊肿、脑积水、颅脑外伤等。我科成功实施了国际第三例国内第一例颅内支架治疗脑血管狭窄的治疗，颅内动脉瘤的诊治水平走在世界前列，并在实践中发明了双弯塑形、分部填塞及腰蛛网膜下腔持续引流等多项新技术，疗效达到国际先进水平，在脑血管疾病的治疗方面始终保持国际先进水平。先后获国家级科技进步奖5项，部委级奖11项，市级奖20项。
　　神经外科临床诊治特色，1、在脑血管疾病的治疗方面始终保持国际先进水平。2、研究国外欧美发达国家的脑血管病的医疗诊治模式，在国内推出了史无前列的“一体化神经系统疾病诊疗”新模式，建立了融神经内科、神经外科、影像诊疗科等多学科、多专家的“临床神经医学中心”，以脑血管病、帕金森病、原发性癫痫等中枢神经系统疾病的多学科联合诊治为契机，推进临床诊治新模式的不断发展。3、颅内动脉瘤的诊治水平走在世界前列。年诊治例数首屈一指，治疗效果达到国际先进水平，在复杂动脉瘤、支架辅助栓塞治疗颅内动脉瘤上一直走在国际领先行列，并在实践中发明了双弯塑形、分部填塞及腰蛛网膜下腔持续引流等多项新技术，该成果获得了2008年科技一等奖。4、在脑血管狭窄疾病的治疗上，尤其上颅内动脉狭窄的诊断和治疗上，一直保持世界先进水平。在诊治了大量缺血性脑血管疾病病例的基础上，我科成功实施了国际第三例、国内第一例颅内支架治疗脑血管狭窄的治疗，将国内缺血性脑血管疾病（颈动脉、椎动脉及颅内动脉狭窄）的诊治水平推上了一个新台阶。5、复杂性脑血管畸形、颅内硬脑膜动静脉瘘仍是神经医学的治疗难题，我科介入治疗复杂性脑血管畸形、颅内硬脑膜动静脉瘘同样走在国际前列，近年来，我科在这方面的研究不断得到国家和军队的巨额基金赞助，极大地巩固了我国脑血管畸形的基础研究和临床诊治的突出优势。6、采用神经外科显微手术切除颅内各部位肿瘤（胶质瘤、脑膜瘤、听神经瘤、垂体瘤、脑干肿瘤、脊髓肿瘤等），疗效达到国际先进水平。并开展颅底外科手术和颅底显微外科研究，采用多种手术入路切除不同部位的颅底肿瘤，明显提高肿瘤全切除率，减少病人的伤残率和死亡率，并不断改进颅内肿瘤手术方法，使垂体瘤、颅咽管瘤、听神经瘤、脑干肿瘤、脊髓内肿瘤的疗效达到国内先进水平。在国内首先应用插入式微波局部加温切除颅内脑膜瘤，使手术中出血明显减少，提高肿瘤全切除率。经单鼻孔蝶窦入路显微外科切除大型垂体瘤，在国内首先提出了选择性分期手术治疗巨大型垂体瘤，降低了的巨大垂体瘤手术的风险，疗效确切，深受患者的欢迎。7、依据国际脑胶质瘤的诊治指南，率先在国内制定了科室统一的恶性脑胶质瘤的综合治疗科室指南和诊治规范。将脑外科（神经外科）最常见的也是目前全世界肿瘤治疗大难题之一——脑胶质瘤的诊治，建立了正规化的诊治流程和最合理的数据库，真正做到了脑胶质瘤临床诊治正规化、模块化、数字化，能够追踪每一位患者的治疗全过程，给予患者，除了手术以外，更全面、更标准、更规范的综合治疗措施。8、在微创手术治疗运动障碍性疾病（帕金森病、进行性舞蹈病、扭转痉挛等锥体外系疾病），中枢性疼痛，精神病等方面，是国内为数不多的开展较好的单位之一，治疗效果领先。9、三叉神经痛、面肌痉挛的微血管减压术，依据三叉神经痛和面肌痉挛的发病原理，总结分析目前的现有所有治疗方式，选择了最为合理的微血管减压术治疗三叉神经痛和面肌痉挛，治疗效果好。