המחלקה לנוירוכירורגיה מנתחת ומטפלת במגוון רחב של גידולי מוח – הן שפירים והן ממאירים, הן מוחיים ראשוניים והן גרורתיים. התחום הזה מובל על ידי ד"ר עידו פלדור, סגן מנהל המחלקה, שעבר הכשרה בת שלוש שנים בשני מוסדות בחו"ל לתחום ניתוחים ספציפי זה, והוא בעל ניסיון עשיר בכל סוגי הניתוחים לכריתת גידולי מוח.
המחלקה עושה שימוש באמצעים הטכנולוגיים החדישים ביותר, כולל ניתוחים בהנחיית פלואורוסקופיה, ניתוחים תוך שימוש בניטור אלקטרופיזיולוגי, ניתוחים בהנחיית דימות כגון MRI, CT, US. מערכת ניווט מתקדמת, ניתוחים בערות ועוד.
כל הניתוחים מותאמים לחלוטין לכל חולה לפי צרכיו, רצונותיו, סוג הגידול המשוער, החסר הנוירולוגי (אם קיים) והמקרה הספציפי. המחלקה מציעה את כל סוגי הניתוחים הקיימים בנוירוכירורגיה מודרנית, החל בביופסית מחט, עבור דרך ביופסיות פתוחות, ניתוחי כריתה, ניתוחי כריתה שמותאמים לשימור תפקוד (תוך ניטור אלקטרופיזיולוגי, ניתוחים בערות או שניהם) וניתוחים משולבים עם מחלקות אחרות.