首都醫科大學附屬北京天壇醫院始建于1956年8月23日，是一所以神經外科為先導，以神經科學集群為特色，集醫、教、研、防為一體的三級甲等綜合醫院，是亞洲神經外科臨床、科研、教學基地。國家神經系統疾病臨床醫學研究中心、國家神經系統疾病醫療質量控制中心、國家醫師資格考試實踐技能考試基地、全國腦血管病防治辦公室、WHO神經科學培訓合作中心、北京市神經外科研究所、首都醫科大學第五臨床醫學院等機構設在醫院。

北京天壇醫院立足于建設國際一 流的創新型醫院的總要求，醫院基于“強專科、大綜合”的發展戰略定位，以疾病為中心重組并調整優勢學科和基礎學科發展架構，以患者為中心逐步補齊學科發展短板，保持神經學科引領優勢，激發基礎學科潛力動能，更好地為北京城南居民和外埠來京患者提供優質醫療服務。

作為重點學科，北京天壇醫院神經外科每年平均開展各項高、精、尖手術7000余例，為大量的患者解除了病痛，挽救及延長了患者的生命。腦干占位病變、脊髓內腫瘤、腦血管疾病、顱底腫瘤、丘腦膠質瘤等手術治 療居國際領 先地位。小兒顱內腫瘤、顱內腫瘤、脊柱脊髓腫瘤、垂體瘤的手術治 療居國內接近國際先 進水平。在廣泛開展顯微神經外科手術的基礎上，率先建立起了微創神經外科技術平臺，其水平居國際領 先。導航手術、內窺鏡輔助手術、立體定向及深部微電極刺激治 療、癲癇的手術治 療居國內接近國際先 進水平。腦腫瘤手術死亡率1.04%；腦干手術死亡率1.2%；動脈瘤死亡率1%以下。

歐洲科學院(又稱歐洲人文和自然科學院，Academia Europaea)2021年度生命科學部院士增選，首都醫科大學附屬北京天壇醫院張力偉教授當選歐洲科學院院士，成為中國神經外科領域獲此殊榮的人。