长江航运总医院·武汉脑科医院创建于1954年，隶属于交通运输部长江航务管理局，是一所集医疗、教学、科研、预防保健为一体的非营利性三级综合医院，下设三个院外门诊、一所疾病预防控制中心、五个120急救站、一个122急救站、十余个医联体单位；同时承担政府指令性对口帮扶一所二级甲等医院、三个社区卫生服务中心；是湖北省水上应急救援医院、武汉轻工大学附属医院及研究生工作站、武汉大学医学院、湖北省中医药大学、新乡医学院的实习教学医院、湖北省住院医师规范化培训基地、湖北省、武汉市医保定点医院、交通事故应急救治医院；是国家级基层胸痛中心，国家级卒中中心、武汉市高级卒中中心，创伤救治中心；是北京天坛医院、德国柏林医院、中科院武汉病毒所技术合作单位。
医院神经外科、神经内科、康复医学科、老年病科是湖北省临床重点专科，肿瘤科、临床药学科是湖北省临床重点建设专科，心血管内科、肿瘤科、皮肤科、放射科是武汉市临床重点专科，重症医学科、内分泌科是武汉市临床重点建设专科。医院与中科院武汉病毒所合作建立了神经系统疾病资源库与联合实验室，是武汉医师协会神经外科医师分会主委单位。
医院脑科是武汉市中部重点学科，是省、市级临床重点专科，拥有一支优秀的团队。依托于北京天坛医院和德国柏林医院的技术合作，率先在省内设立小儿神经外科、功能神经外科、卒中单元、神经介入科、神经康复、睡眠中心等专科，率先联合多学科开设眩晕门诊、记忆门诊、睡眠门诊、头痛门诊、癫痫帕金森病等特色多学科专家门诊。现已成功开展涵盖颅内、椎管内所有部位的肿瘤显微手术，如脑干肿瘤、丘脑肿瘤、三脑室肿瘤、髓内肿瘤等以及颅内动脉瘤和脑血管畸形、顽固性癫痫、三叉神经痛、面肌痉挛、小儿先天畸形、颅脑外伤、高血压脑出血等各种手术；医院“卒中中心”整合了神经内科、神经外科、神经介入、急诊、重症、康复、护理、医技等医疗资源，建立了包含卒中院前急救、急性期“绿色通道”救治、早期康复、二级预防、随访宣教等功能于一体的多学科联合体系，实现了对急性期卒中进行高效、规范的救治。
在国家发改委、德国联邦经济技术部、德中卫生组织的大力支持下，从2011年开始，医院与德国柏林医院开展了神经康复医学方面的全面合作，2017年，华中地区首个“GSOR—德中在线康复”项目启动，2019年，与德国康复神经协会及德中医学培训中心签署了《关于推动中德康复领域合作的协议》，医院致力于用全新理念、一流技术、先进设备，融贯中、西医学，逐步构建成华中地区一流的、以神经康复为主体的、治疗康复一体化的康复医疗服务体系，充分彰显脑科特色。
医院重点学科还有普外科、泌尿外科、呼吸与危重症医学科、内分泌科等学科，先后在省内较早开展体外膜肺氧和技术(ECMO)、卵圆孔未闭封堵术、肺血管介入治疗、希浦系统起搏技术、左心耳封堵术、射频消融术、心脏再同步化治疗除颤器植入术、全髋膝置换术、UBE单边双通道脊柱内镜技术、骨盆外架复位系统联合经皮通道螺钉固定技术、腹腔镜下胃肠肝胆胰手术、ERCP、气管镜下电凝、电切术、内科胸腔镜术、体外过敏原检测及治疗、肿瘤放射介入、经尿道钬激光前列腺剜除、经会阴前列腺穿刺活检、支气管镜下各种诊疗、人工肝、血液净化、血液透析及滤过等医疗技术。
医院医疗设备齐全，拥有华中地区唯一一台具有减压舱的多功能高压氧舱群、3.0T核磁共振、介入数字血管造影机、320排动态容积CT、乳腺钼靶、G4数字化X射线透视摄影系统、德国Zeiss和Lica手术显微镜、手术立体定向系统、德国神经内镜、神经导航仪、128导视频脑电系统、32导术中脑电监测系统、彩超系统、自体血液回收机、各种内窥镜、多台全自动生化分析仪、射频手术系统、腹腔镜、新型碎石机等等适应三级甲等医院技术开展的一系列现代化医疗设备。