首都医科大学附属北京天坛医院始建于1956年，是以神经外科为先导、以神经科学集群为特色的三级甲等综合医院，是亚洲神经外科临床、科研、教学基地。国家神经系统疾病临床医学研究中心、国家神经系统疾病医疗质量控制中心、WHO神经科学培训合作中心、北京市神经外科研究所等机构设在院内。该院神经外科学、神经病学在2017、2018年获中国医院科技量值排名双第一，学科实力居于国内领先地位。

首都医科大学附属北京天坛医院拥有国家重点学科3个、国家临床重点专科3个，先后涌现出王忠诚院士、赵继宗院士等一批中国临床神经科学领军人物。医院荣获国家最高科学技术进步奖1项，国家科学技术进步一等奖1项、二等奖4项。获批博士培养专业15个、硕士培养专业25个，博士生导师70名、硕士生导师142名，人才培养体系完整。

在医疗规模方面，首都医科大学附属北京天坛医院新院于2019年1月正式投入运行，位于丰台区，总建筑面积35万余平方米，划分为医疗、行政科研与干部保健、教学三大功能区。医院目前设临床科室67个，编制床位1650张，在职职工3210人，整体服务能力大幅提升。

首都医科大学附属北京天坛医院坚持“创新驱动、人才优先、合作共赢”的发展理念，作为北京市首批研究型病房试点单位，在神经系统疾病领域的新药器械成果转化方面取得积极进展，包括快速基因分型检测、治疗胶质母细胞瘤新药绿原酸、高精度微创血管介入手术机器人，以及全球首款基于人工智能的MRI、CT神经影像辅助诊断产品等。医院正以“强专科、大综合”为发展战略，打造中国神经科学创新中心。