El Servicio está organizado en unidades funcionales especializadas multidisciplinares para el manejo de los distintos grupos de patologías. Las Unidades son:
- Neurocirugía funcional En coordinación con Neurología, Psiquiatría, Neurofisiología y Neuroimagen
- Cirugía del Dolor En coordinación con Neurología, Psiquiatría, Unidad del Dolor (Anestesiología) y Reumatología
- Neurooncología En coordinación con Oncología Médica, Oncología Radioterápica, Neurología, Rehabilitación, Neuropsicología, Neuroimagen y Anatomía Patológica
- Neuroendoscopia, cirugía de la hipófisis y cirugía de la base del cráneo En coordinación con Endocrinología, Otorrinolaringología, Cirugía Maxilofacial, Cirugía Plástica, Oncología Radioterápica, Neuroimagen y Anatomía Patológica
- Neurocirugía vascular En coordinación con Intervencionismo endovascular, Neuroimagen, Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) y Neurología
- Neurotraumatología En coordinación con UCI y Medicina de Urgencias
El Servicio es miembro del Instituto de Neurociencias y dispone actualmente de una estructura física compuesta por quirófano, sala de hospitalización, espacios para cada unidad, unidad de Video-EEG, Consultas Externas y áreas de enfermería.
Está dotado, entre otros, de medios técnicos para cirugía estereotáctica, neuronavegación, microcirugía, cirugía tumoral, radiología intraoperatoria (general y vascular), monitorización de presión intracraneal, cirugía mínimamente invasiva.