Το Νευρολογικό Τμήμα, με επικεφαλής τον καθηγητή Ivan Dimitrov, διαγιγνώσκει και θεραπεύει σύνδρομα πόνου, σκλήρυνση κατά πλάκας, επιληψία, νόσο του Πάρκινσον, άνοιες, εγκεφαλικά επεισόδια, ίλιγγο και άλλες ασθένειες που επηρεάζουν το νευρικό σύστημα. Διενεργούνται νευροψυχολογικά τεστ και παρακολουθούνται ασθενείς με διαταραχές μνήμης. Σε εξειδικευμένα ιατρεία χρησιμοποιείται εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας για ηλεκτροεγκεφαλογραφία (EEG), ηλεκτρομυογραφία (EMG), προκλητά δυναμικά, υπερηχογράφημα Doppler, διακρανιακή μαγνητική διέγερση τελευταίας γενιάς. Οι ειδικοί εφαρμόζουν επίσης τις δυνατότητες των σύγχρονων απεικονιστικών συσκευών στο νοσοκομείο – μαγνητική τομογραφία, αξονική τομογραφία, αγγειογραφία κ.λπ. Το τμήμα διαθέτει 30 κλίνες σε σύγχρονα εξοπλισμένα δωμάτια του νοσοκομείου.