首都医科大学附属北京天坛医院始建于1956年8月23日，是一所以神经外科为先导，以神经科学集群为特色，集医、教、研、防为一体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、国家医师资格考试实践技能考试基地、全国脑血管病防治办公室、WHO神经科学培训合作中心、北京市神经外科研究所、首都医科大学第五临床医学院等机构设在医院。
为了响应国家“非首都功能疏解”战略部署，配合京津冀协同发展战略布局，助力北京“中轴线”申遗工作，北京天坛医院新院于2013年12月开工建设，2018年10月6日试运行，2019年1月30日正式投入运行，是建国以来北京市家整体搬迁的大型三级甲等综合医院。新院位于丰台区南四环西路119号，总占地面积181581平方米，总建筑面积 352294平方米，划分为医疗、行政科研与干部保健、教学三大功能区域。截至2019年，医院共设有临床科室67个，医技科室8个，编制床位1650张，在职职工3210人。
同时，北京天坛医院坚持“创新驱动、人才优先、合作共赢”的新发展理念，把发展战略融入北京科技创新中心建设蓝图：一是贯彻落实国家改善医疗服务行动计划有关要求，引入智慧服务理念，充分应用人工智能、物联网、大数据、云计算等先进技术建设智慧型医院，更好地为患者提供优质、、高 效、便利的医疗服务。
作为重点学科，北京天坛医院神经外科每年平均开展各项高、精、尖手术7000余例，为大量的患者解除了病痛，挽救及延长了患者的生命。脑干占位病变、脊髓内肿瘤、脑血管疾病、颅底肿瘤、丘脑胶质瘤等手术治 疗居国际领 先地位。小儿颅内肿瘤、颅内肿瘤、脊柱脊髓肿瘤、垂体瘤的手术治 疗居国内接近国际先 进水平。在广泛开展显微神经外科手术的基础上，率先建立起了微创神经外科技术平台，其水平居国际领 先。导航手术、内窥镜辅助手术、立体定向及深部微电极刺激治 疗、癫痫的手术治 疗居国内接近国际先 进水平。脑肿瘤手术死亡率1.04%；脑干手术死亡率1.2%；动脉瘤死亡率1%以下。