神經內科創建于2000年，現是集醫療、教學、科研于一體的綜合性臨床科室，是蘭州市重點學科和神經內科質量控制中心。近三年創建完成國家腦防委高級卒中中心，是中國抗癲癇協會二級癲癇中心、國家記憶障礙診療中心的建設單位。柔性引進全國神經介入頂級專家—北京天壇醫院繆中榮教授團隊，建立了市一院神經疾病與天壇醫院的診療聯盟，綜合診治水平位于甘肅省前列。 

神經內科現有醫護人員42名，其中主任醫師3名，副主任醫師1名；博士1名，碩士7名；康復治療師5人。5人赴法國、美國、丹麥、韓國、瑞典等地研修，10余人在協和醫院、解放軍總醫院、天壇醫院、宣武醫院、長海醫院等國內頂級醫院學習。 

神經內科設置神經介入、癲癇、認知障礙、眩暈、神經心理、神經康復及神經電生理等亞專業學組，對急性缺血性腦血管病開通綠色通道，給予動靜脈溶栓、機械取栓、支架置入術等緊急救治；實現卒中的宣教、篩查、評估、藥物治療、康復及隨訪等全流程規范管理；開展癲癇門診，長程腦電、視頻腦電等腦電技術；運用物理療法、作業療法、言語療法對神經系統功能障礙進行綜合康復治療；經顱磁刺激治療神經性頭痛、睡眠障礙、自主神經功能紊亂等疾??；結合眩暈平衡診斷治療儀，實現眩暈的優化診斷及規范治療；開展體感誘發、視誘發、聽誘發、針刺電極等神經電生理技術；實現認知障礙規范化全流程管理。