同济医院神经内科诞生于1947年，其前身为上海同济大学医学院附属中美医院神经科。1952年由刘贻德、宰春和及刘锡民三位教授创立神经精神病学科。1955年医院由上海迁至武汉，次年即开设了神经科病房，成为湖北省最早的神经精神科中心。

床位数由最先开始的24张，到1958年增至52张，后一直维持在52张。2006年病床数增加到108张，2012年扩建病房增至5个病区178张床，2015年光谷院区开设神经科病房，2016年中法新城院区开设神经科病房，至此同济神经科床位数336张，年门急诊量40万人次，住院患者1.3万人次。

凭借独有的创新成果和学术影响力，同济医院神经内科自老前辈创立以来，代代相传，特别是近十余年来在学科带头人王伟教授、朱遂强教授、唐洲平教授的带领下，锐意进取求发展，聚力创新求突破，发展成了专科布局齐全、人员梯队合理、临床科研并重的三位一体发展模式，建立和发展了脑血管疾病（出血、缺血）、癫痫与睡眠障碍、神经变性与遗传、神经心理与痴呆、神经免疫疾病、神经肌肉疾病、神经系统感染、神经重症等专科治疗中心。在全国业界，同济医院神经内科以具有竞争力的神经专科享誉盛名。

目前同济医院神经内科开展的特色诊疗技术包括：Leksell立体定向联合rt-PA精准治疗幕上脑出血、颅内外动脉球囊扩张术和支架植入术、急性缺血性脑卒中血管内治疗、静脉窦狭窄支架植入术和静脉窦血栓机械取栓术、颅内外动脉慢闭开通术、规范化难治性癫痫术前评估、重症肌无力个体化诊治、将CAR-T治疗（国际首次）以及免疫吸附（省内首次）应用于神经免疫疾病、认知障碍个性化精准诊疗等均处于全国领先地位。

目前神经科有国家自然科学基金杰出青年基金获得者1名，教育部长江学者2名，青年长江学者1名，中组部青年拔尖人才1名。