神经外科是以手术为主要手段，医治中枢神经系统（脑、脊髓）、周围神经系统和植物神经系统疾病的一门临床外科专科。采用外科学方法研究神经系统疾病外科治疗的概念，得益于早期人体解剖学、生理学、病理解剖学、病理生理学和实验外科学等基础医学的成就，特别是脑功能定位学说、临床神经系统检查、无菌术和麻醉术的创立，对神经系统疾病的外科治疗有了希望和科学依据。在19世纪后期，许多国家的普外科医生，如英国的MacEwen W（1848-1936）和Horsley V（1857-1916），美国的Weir RF（1838-1927）和Frazier Ch H（1870-1930），以及德国的Krause F（1856-1937）等，先后做过颅内肿瘤、脑脓肿、癫痫、脊髓压迫症和疼痛手术。当时并没有真正独立的神经外科，病例不多，且因手术器械原始，手术技术尚不成熟，麻醉安全度差，又缺乏有效抗感染、抗脑水肿和颅内高压的措施，当时手术死亡率很高，如1888年Starr A报道84例脑瘤手术，大脑半球脑瘤和小脑半球脑瘤的死亡率分别为50%和80%，但这些早期工作却为神经外科的初创奠定了基石。
神经外科虽起源于英国，但成为一门独立的学科展现给世人，却发生在19世纪初期的美国。当时美国有一批杰出的外科医生致力于中枢神经系统疾病的外科治疗。在当时手术器材落后，手术经验不足，缺乏良好麻醉和有效控制脑水肿和颅内感染措施等条件下，都从不同方面做出过卓越贡献。
在神经外科初创时代，神经系统疾病的诊断，主要利用脑功能定位学说结合神经系统检查做出定位诊断。Schuller A（奥地利）于1895年首先用颅骨X线的改变来描述颅骨Schuller氏病变，此后其他学者相继从颅骨平片的蝶鞍形态改变、骨质破坏和增生、钙化、内听道扩大等，提供辅助诊断依据。Dandy于1917-1919年先后发明的脑室与气脑造影，是对神经外科诊断技术的巨大贡献。医学教|育网整理根据脑室形状、位置、大小，和蛛网膜下腔形态的变化，使颅内病变的定位有了影像学依据。
19世纪四十年代前后，国外神经外科进入成熟和快速发展时期，两次世界大战中的战伤救治，加速了这一时期的发展。在前苏联、欧洲、北美、日本和拉美，许多国家相继成立了神经外科，不少国家还成立了神经外科学会或神经外科医师协会，创立专门的神经外科研究机构。
1947年Spiegel和Wycis设计制造立体定向仪并成功应用于临床，为帕金森氏病等锥体外系疾病的治疗带来新的希望。后来Leksell（1949）又改良为立方体支架，直角坐标，导向器呈半弧形，取球面坐标，成为广泛应用的立体定向仪之一。抗生素和肾上腺皮质激素的应用，麻醉技术的进展，气管内插管麻醉的应用和麻醉新药不断出现等，大大增加了手术的安全性，减少了术后并发症。同时，放射性同位素示踪脑扫描、经颅A型超声、经肱动脉和经股动脉插管颅内血管造影等相继用于颅脑疾患的诊断，对提高神经系统疾病的诊断率，亦发挥了重要作用。
