神经外科是中南大学湘雅三医院建院初在著名神经外科专家王茂山、易善楚教授指导下，由廖达光教授领导建立的专业临床科室之一。随着医院的发展，神经外科队伍不断壮大，目前已发展成为一个以中青年医师为主，人才梯队和专业结构合理，医、教、研实力雄厚的学科。共有主任医师、教授3人，副主任医师4人，主治医师11人，医师4人，专科护士30名；其中博士8人，硕士12人。共开设病床65张，专科重症监护床9张。拥有莱卡手术显微镜、计算机手术工作站、蛇牌双极电凝、3M洗、磨、钻动力系统、Drager呼吸机、降温毯、头架、1.5T核磁共振、64排螺旋CT等神经外科设备。
　　该科不仅仪器设备精良，而且技术力量雄厚。专科覆盖颅内肿瘤、颅脑外伤、脑血管病及功能性疾病等。开展了各类颅脑外伤、中枢神经系统肿瘤（包括松果体肿瘤、鞍区肿瘤、脑干肿瘤、颅底肿瘤）、椎管肿瘤、动脉瘤、脑血管畸形、脑积水等疾病的手术治疗。尤其在颅脑损伤急救及偏瘫、昏迷的治疗方面取得突出成绩，创造许多奇迹。经过多年的发展，已能够熟练地应用显微神经外科技术、锁孔技术、脑内镜技术、立体定向、神经介入技术，成为医院技术领先的重要科室，使神经系统疾病治疗的伤残和死亡率降低，受到广泛赞誉。
　　科室同样重视基础研究工作，近年来共有5人次承担课题10余项。其中省科技厅课题4项，省卫生厅课题5项，科研经费近20万元，取得了丰硕的科研成果，在各级刊物上发表文章30余篇。科室还承担本科生、七年制、八年制、研究生的教学与培养工作，已毕业研究生10余名。
　　二十一世纪是神经外科的世纪，湘雅三医院神经外科全体医护人员始终牢记希波克拉底的医学誓言“健康所系，性命相托”，怀揣着拯救生命的巨大责任，以一流的服务，一流的技术，一流的设备，一流的管理为广大患者服务，不断提高技术水平，为更多的患者解除病痛。