上海市同济医院神经内科，是医院的特色学科，国家【高级卒中中心】建设单位牵头学科，上海市神经内科质量控制中心专家组成员单位，是具有国家药物临床试验资质的专业科室，住院医师和专科医师规范化培训基地，教育部硕博士学位授予点。承担神经系统常见病、多发病和疑难重危疾病的诊治。学科带头人聂志余教授是中华预防医学会卒中预防与控制委员会委员、上海医学会神经病学分会委员。科室拥有主任医师5名，副主任医师4名。形成了脑血管病疾及运动障碍性疾病两大重点方向。

脑血管疾病设有急诊绿色通道，实施超早期静脉溶栓及桥接动脉取栓治疗、卒中单元病人管理、超早期康复治疗，形成了卒中筛查、二级预防和脑血管病的溶栓、介入、康复全程化综合治疗特色。运动障碍性疾病以异常运动模式分析及干预为核心，擅长复杂性痉挛及肌张力障碍高选择性肉毒毒素治疗技术，并且率先在国内建立了该项技术对于顽固性疼痛及自主神经功能障碍的治疗，业已成为国内肉毒毒素应用研究的核心单位之一。

目前开设脑血管病、肌张力障碍、帕金森病、偏头痛、记忆减退和失眠等多个专病门诊。主持科技部重大专项课题、国家自然基金面，教育部归国留学人员基金等国家级项目30余项，在国内外刊物上学术论文180余篇，科室培养的青年医师获得“上海市曙光学者”、“上海市青年科技启明星”、上海市卫生系统“银蛇奖”等多项殊荣。