武汉市儿童医院神经内科系湖北省临床重点专科、武汉市重点专学科和武汉市特色专学科。开放病床50张，开设有小儿神经专家门诊、专科门诊及小儿癫痫诊疗中心。相关专业科室有神经电生理室、康复科、临床药学室、高压氧舱室、CT/MRI影像科、放射科、急救科、神经外科、中心实验室等。配备有进口脑电图仪、肌电图仪、诱发电位仪，高效液相色谱仪、气相色谱仪，螺旋CT、核磁共振机，数字减影血管造影机，高压氧舱、神经心理测试工具以及神经康复器材等诊疗设备。能够开展小儿普通脑电图、动态脑电图、视频脑电图、肌电图、诱发电位检查，床边睡眠脑电监测、抗癫痫药物血药浓度检测，颅脑CT、MRI检查，数字减影脑血管造影术(DSA)，神经心理测试以及神经康复治疗等。
神经内科现有医护人员34名，其中主任医师4名、副主任医师5名，博士2名、硕士6名，在职硕士研究生3名。选送多名专科医生赴美国、日本、新加坡、香港等地学习。学科带头人刘智胜主任担任中华医学会儿科学分会青年委员、中国医师协会儿科医师分会委员、中华医学会小儿神经学组委员、湖北省医学会小儿神经学组组长、湖北省医学会儿科常委、武汉市医学会儿科副主任委员、湖北省和武汉市医学会神经内科常委、中国抗癫痫协会理事、《中国实用儿科杂志》等6种期刊编委等。
神经内科全体医务人员秉承“以人为本”的服务理念，担负着湖北省及周边地区小儿神经系统疾病的诊疗工作，尤其擅长小儿癫痫、热性惊厥、抽动障碍、偏头痛、脑性瘫痪、精神发育迟滞、中枢神经系统感染、脑血管病、神经肌肉病、遗传代谢病等专科病的诊治。年接诊小儿神经专科病人3至4万人次，年住院小儿神经专科病人2至3千人次，患儿来自包括湖北、湖南、河南、江西、安徽、重庆等10多个省市，成为长江中游地区小儿神经系统疾病诊疗中心。
专科开展小儿癫痫、抽动障碍、热性惊厥、颅内感染、缺血性脑血管病等疾病临床应用研究，获湖北省自然科学基金、湖北省青年科技人才基金、武汉市科技攻关计划、武汉市青年科技晨光计划及武汉市重点专学科研究项目等多项研究基金资助。取得国内领先水平科研成果七项，荣获省级、市级科技进步奖共五项，主编书籍三部，参编书籍六部，发表学术论文近三百篇。目前我院小儿神经内科综合实力居湖北省领先地位，是湖北省医学会小儿神经学组组长单位和中华医学会小儿神经学组委员单位。远期规划为建设“省内一流、国内知名”的小儿神经系统疾病诊疗康复中心。