上海市第六人民医院神经内科是国内较早成立的专科之一，20世纪60年代初具规模，并逐步发展成为集医教研于一体的综合神经病学专科。目前科室是上海市急性脑卒中临床救治中心、中国卒中学会 “综合卒中中心”、上海交通大学脑血管病诊治中心、上海市神经系统疾病临床医学研究中心、国家卫健委首批神经内科住院医师规范化培训基地、神经病学专科规范化培训基地，也是上海交通大学和苏州大学博士点及博士后流动站。
科室现有医生41人（含临港院区），其中主任医师5人，副主任医师9人，具有博士学位22人、硕士学位19人；技术员5人，护士53人（含临港院区）；现有博士研究生导师4人，硕士研究生导师5人。科室床位113张（含临港院区），康复基地床位56张；设有普通及特需病房、重症监护病房、卒中病房、神经电生理室、神经病理室及实验室，是上海地区少数能够独立开展神经病理检查等实验室诊断的科室之一。科室设有急诊及普通门诊、专病门诊、专家门诊、特需门诊。共有脑血管病、神经遗传及神经肌肉疾病、糖尿病神经系统并发症、认知障碍、帕金森病及运动障碍、神经免疫、癫痫、神经康复等8个亚专业/团队。
科室是国内最早参与开展脑血管病介入诊断和治疗的单位之一，相关工作的参与获得了国家科技进步二等奖；近年来科室人员获国家自然科学基金项目25项；多个亚专业已经形成了特色诊疗和研究体系，相关临床及基础研究在国内乃至国际范围内具有较高的影响力。其中，脑血管病亚专业组整合了神经内科、神经介入科、急诊科、影像科、神经外科、康复科等多学科资源，成立了静脉溶栓/动脉取栓及血管内治疗小组、脑卒中病房、脑血管病专病门诊、脑血管病整合门诊、康复基地，并与“急救120”建立了快速联动机制，为急性脑血管病患者提供全年365天×24小时的全天候一站式救治服务。认知障碍亚专业组采用成套神经心理学测验、结合多模式功能磁共振等影像学、基因型检测、脑电图、事件相关诱发电位及神经生化等等辅助检查手段，对老年性痴呆病人进行早期诊断和规范化治疗，并对其他病因如血管性痴呆等进行鉴别。糖尿病神经系统并发症亚专业团队在糖尿病相关性缺血性脑血管病、认知功能障碍的发病机制及干预治疗方面进行了较深入的研究；近年来，开展了糖尿病性周围神经病的电生理及皮肤活检检查等精准诊断手段。神经遗传和神经肌肉病亚专业组成立了遗传、病理、周围神经肌病及运动神经元病研究团队，拥有基因诊断、神经肌肉病理诊断、电生理诊断等高新技术平台，可提供神经肌肉电生理、神经肌肉病理和遗传基因等检查，并提供报告解读，临床随访和遗传咨询等服务，是上海地区少数开展此类业务的单位之一，为神经遗传和神经肌肉疾病患者的预防、诊断、治疗和预后判断提供高水平的一站式服务；运动神经元病的基础研究及超声治疗等走在了全国前列。 帕金森病及运动障碍亚专业组与神经外科、神经康复、运动功能实验室、神经影像等多个科室建立了“帕金森病及运动障碍多学科诊治中心”，开展了帕金森及运动障碍的筛查、评估、规范化诊治的多学科一站式诊治服务模式，开展了深部脑刺激术（DBS）治疗帕金森病、肌张力障碍和特发性震颤，脊髓刺激术（SCS）治疗脑瘫、痉挛性截瘫，以及肉毒素注射等多种国内外先进技术。癫痫及发作性疾病亚专业组设有癫痫专病门诊；癫痫年门诊量及癫痫住院量在上海市位于前列，亚专业组拥有一整套完善的专业诊疗设备，可开展视频脑电图、24小时脑电图检查，并配有MRI、PET-CT等辅助诊断条件，建立了神经内科、神外专家会诊协作，电生理、影像科、药剂科、心理科等多学科合作诊疗模式，对病因复杂、症状多样、治疗困难的难治性癫痫的诊治十分擅长，作为上海市危重孕产妇急救中心，对围产期癫痫患者的急救、婚育期药物指导均具有着丰富的经验。神经免疫学亚专业组与神经电生理、眼科、风湿免疫科、临床检验科及医学影像科等密切合作，开展了包括神经影像、功能核磁、重复电刺激、单纤维肌电图、眼震电图、免疫指标等检查，可提供准确诊断及病情评估；本专业组在多年临床实践中积累了丰富的治疗经验，熟练掌握规范化治疗中的激素、免疫抑制剂治疗，以及较先进的血浆置换、免疫调节递进性治疗等精准治疗和患者长期随访管理。亚专业组带头人参与了多发性硬化、视神经脊髓炎谱系病、格林巴利综合征、重症肌无力等中国专家共识或指南的制定，诊疗水平达国内先进水平。
科室配有电生理室、神经病理室、神经内科实验室三大技术平台，为临床诊断、科学研究提供了技术支持和保障。电生理室目前开展了视频脑电图（VEEG）、脑电地形图（BEAM）、动态脑电图（AEEG）、多导睡眠脑电监测（EEG/PSG）、脑诱发电位、针极肌电图（EMG）、感觉和运动神经传导（NCV）、F波和H反射、重复神经电刺激（RNS）、瞬目反射（BR）、单纤维肌电图（SFEMG）、经颅超声多普勒（TCD）等检查项目；神经病理实验室可进行肌肉、腓肠神经和皮肤活检，可单独或根据疾病诊断的需要而多组织联合活检，由专业医师行活检操作，创伤小、安全性高，由专业技术人员完成光镜和电镜切片染色，由神经病理组医师成员共同完成病理诊断，为临床诊断和治疗提供方向和依据；实验室配备完善的仪器设备，拥有分子生物、细胞培养、动物研究等三大研究平台，为多种神经系统疾病的基础研究提供技术支持，拥有PCR仪、冰冻离心机、DNA电泳系统、蛋白电泳系统、超声破碎仪、精密天平及PH仪、低温冰箱、小动物麻醉仪、脑立体定位仪、颅脑多普勒血流仪等仪器设备。
上海市第六人民医院神经内科暨脑卒中中心康复基地设在上海市第八人民医院康复医学科，也是上海市工伤康复定点机构，上海市康复医师规培教学基地，上海健康医学院、天华学院、杉达学院见习、实习基地。经过20年的发展，已成为集医、教、研于一体的专业康复学科。团队共有康复医生及技师45 人，开放床位59 张，设有门诊、病房和2个独立的康复治疗中心及1个高压氧舱。康复基地下设功能测评室、物理治疗区（含运动治疗，物理因子治疗，水疗）、作业治疗室、言语训练室等功能区。除了常规康复评估、训练与治疗外，具备先进的康复治疗技术特色：汉语失语症心理语言评价与治疗系统、经颅直流电刺激、发散式体外冲击波、生物电子反馈、MTT、淋巴引流技术、中医针灸等。