神經內科是天津市第一中心醫院重點發展科室。經過數十年發展積累，已成為在國內享有一定的學術影響力，并且臨床規模及臨床診療能力位居天津市前列的神經內科。該科擁有四個住院病區及一個神經康復區，100余張病床，5個功能檢查室，醫、護、技術人員、在讀研究生及進修人員100余人。科室年門診量近10萬人，年出院病人3000余人。
該科專業學組發展均衡。目前已成立腦血管病專業學組、癲癇專業學組、癡呆專業學組、神經康復學組、神經心理學組以及神經 變性病學組。其中神經變性病學組、腦血管病學組（溶栓小組）在天津市具有廣泛影響力，在全國亦有一定影響力。該科每天有專家應診，各位專家能夠為您提供神經內科各種疾病的診治，包括腦血管病、感染性疾病、脫髓鞘病變、周圍神經病變、神經變性病、癲癇、癡呆、顱內感染、頭痛、眩暈及錐體外系、神經系統遺傳病變、其他系統引發的神經系統病變等。節假日不休息，急診24小時應診，普通門診全天候診。