本科於民國四十八年榮總初創時即已設成立，當初在內科部下設神經精神科，由國防醫學院教授劉鍚恭擔任主任，朱復禮、李安石、楊雲官擔任特約醫師。民國五十二年起，朱復禮出任臺北榮總神經精神科主任，是國內第一位以神經科醫師身份執掌神經精神科。民國六十五年神經精神科自內科部獨立為神經精神部，復於民國七十二年分別成立神經部以及精神部。

臺北榮總神經部下設二科二室：一般神經科、腦血管科、腦波室、肌電圖室，科室主任分別由劉秀枝、胡漢華、蘇明勳、吳進安擔任。經朱復禮主任和李良雄主任兩人精心策劃，神經內外科於民國七十八年合併，創立臺北榮總神經醫學中心，下設七科一室(一般神經內科、神經血管科、癲癇科、周邊神經科、一般神經外科、小兒神經外科、功能性神經外科及神經加護病室)，其後又於民國八十七年增設腦中風加護室，九十一年增設神經修復科，目前共有八科二室。民國一0二年十一月，將一般神經內科更名為一般神經科；神經血管科更名為腦血管科；神經加護病室更名為神經重症加護科，目前共有九科。

此外，本院為了提升急性腦中風之研究水準及照顧品質，結合神經內外科、急診內科、復健醫學中心、神經放射科及基礎研究人員等中風專才，成立跨部科腦中風暨腦血管疾病中心。

臺北榮總神經醫學中心的成立是國內之創舉，其最大優點是促進神經內外科交流合作，工作地點相近，便於神經內外科醫師彼此溝通、隨時照會、相互支援，不僅提升服務品質，更有助於研究與教學。現今神經醫學中心神經內科附設有一般神經科、腦血管科、周邊神經科、癲癇科、腦中風暨腦血管疾病中心，病床共一百二十六張，其主要任務在診療各種神經系統疾病，推行臨床研究工作，並培育各級神經科醫師與技術人員。