沈阳军区总医院神经外科组建于1951年5月，是国内最早的神经外科，著名神经外科专家、中国和军队神经外科创建人之一段国升教授是该科的组建者。2006年我科被定为全军神经医学研究所，走进了国内神经外科的最高学术机构。目前神经外科展开床位110张，共有高级职称人员5名，副高9名，博士16名，硕士7名。硕士研究生导师4人，博士研究生导师1人。获得全军优秀科技人员津贴4人，终生获国务院津贴2人。已经发展成为一个能够治疗各种神经外科肿瘤、血管病、外伤和功能疾病,以及能够圆满完成各种急、重、险、难医疗任务的，目前国内规模最大的，技术第一流的神经外科中心。拥有100万元/台以上手术显微镜4台，手术导航，手术内窥镜系统1台和一个现代化的实验室的全军神经医学研究所。是第三、四军医大学，大连医科大学等5所院校的硕士、博士研究生培养基地和博士后培养基地，每年培养研究生5～15名。常年有16～25名进修医师学习。近几年共获得军队、省科技成果二等奖5项，三等奖6项。获得军队和省市科研课题6项，共获得科研资金资助49万余元。到2007年底全科共获得科技成果奖51项，先后与德国、英国、美国、日本和菲律宾等国同行进行学术交流。