La Sección de Neurología está incluida en el organigrama del Hospital Niño Jesús desde los comienzos de su historia. En la actualidad tiene una gran frecuentación de pacientes procedentes de la Comunidad de Madrid y del resto de España. El objetivo de la sección de Neurología del Hospital Niño Jesús lo constituye la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de los trastornos y enfermedades del sistema nervioso durante la infancia y la adolescencia, ensamblado con la docencia a los alumnos de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Madrid, con la docencia en la formación de Médicos del programa MIR de Pediatría y Neurología y con la formación de médicos en la subespecialidad de Neuropediatría.
Tiene acreditación para la formación en Neuropediatría según las normas de la Sociedad Española de Neurología Pediátrica (SENEP), Asociación Española de Pediatría (AEP), Sociedad Española de Neurología (SEN) y European Pediatric Neurology Society (EPNS).