天津市神经外科研究所成立于1993年，2016年由天塔院区迁至吉兆院区，现位于天津市环湖医院D座科研楼，面积约4000㎡，是我院核心科研支撑平台，下设两个省部级重点实验室，主办国家双核心期刊《中国现代神经疾病杂志》，并拥有多个公共技术平台，对外开放各种大型设备。

        研究所坚持基础与临床相结合，其显微神经外科解剖研究室的培训模式已推广至国内多个中心，并与深圳市人民医院成立深圳市神经外科技术培训与创新中心（美国斯坦福大学分中心），与北京协和医院合作成立显微神经外科解剖实验室、与天津医科大学联合成立头颈外科解剖实验室，在业内享有盛誉。研究所承担国家级、省部级课题百余项，在脑血管搭桥手术（尤其后循环及高流量搭桥）、神经介入治疗、重型颅脑创伤救治等领域特色鲜明，曾获国家科技进步二等奖，并作为国家级示范高级卒中中心牵头全市卒中防治工作。

        研究所同时肩负教学培训重任，与天津大学合作成立国家卒中学院分院。医院及研究所汇聚了国务院特殊津贴专家、国家医学高层次人才等多位杰出专家，在复杂脑血管病、颅脑创伤、颅内肿瘤等疾病的临床与科研方面均处于国内先进水平。