ნეიროქირურგია უზრუნველყოფს ცენტრალური და პერიფერიული სისტემის დაზიანებების ოპერაციულ მკურნალობას. თანამედროვე ენდოვასკულარული მეთოდების გამოყენებით შესაძლებელია თრომბების მკურნალობა უშუალოდ სისხლის კოლტის ადგილას მინი-კათეტერებით, თრომბის დამშლელი სამკურნალო პრეპარატების მიწოდებით. აგრეთვე ანევრიზმების მკურნალობა სპეციალური კოილების საშუალებით, მინიმალურად ინვაზიური ემბოლიზაციის პროცესში. ნეიროქირურგია შესაძლებელს ხდის ისეთი დაავადებების ეფექტურ მკურნალობას, როგორიცაა: თავის ან ზურგის ტვინის, ხერხემლის, ქალასარქვლის ავთვისებიანი ან კეთილთვისებიანი სიმსივნე, თავის ტვინის ანომალიურად განვითარებული არტერიები და ვენები, ჰიდროცეფალია, ეპილეფსია, ხერხემლის თიაქარი ან გამრუდება.

ნეროქირურგია მკურნალობის უახლესი მეთოდების გამოყენებით ეფექტურად და დროულად ებრძვის ერთ-ერთ ყველაზე გავრცელებულ და ხშირად ლეტალურ პათოლოგიურ ნევროლოგიურ მდგომრეობას - ინსულტს. სამკურნალო მეთოდის არჩევა ხდება ინსულტის სახეობის, მისი გამომწვევი მიზეზის და თავის ტვინის დაზიანებული უბნის მიხედვი. ზოგ შემთხვევაში საჭიროა ოპერაციული ჩარევა თავის ტვინის ინსულტით დაზიანებულ უბანში სისხლის მიმოქცევის აღდგენის მიზნით, ან არტერიებიდან ათეროსკლეროზული ცხიმოვანი ფოლაქების მოშორების მიზნით.