Secția de Neurologie, condusă de prof. Ivan Dimitrov, diagnostichează și tratează sindroamele dureroase, scleroza multiplă, epilepsia, boala Parkinson, demența, accidentul vascular cerebral, vertijul și alte boli care afectează sistemul nervos. Sunt efectuate teste neuropsihologice și sunt urmăriți pacienții cu tulburări de memorie. În cabinetele specializate se folosesc echipamente de înaltă tehnologie pentru electroencefalografie (EEG), electromiografie (EMG), potențiale evocate, sonografie Doppler, stimulare magnetică transcraniană de ultimă generație. Specialiștii aplică și capabilitățile aparatelor imagistice moderne în spital – imagistică prin rezonanță magnetică, tomografie computerizată, angiografie etc. Secția dispune de 30 de paturi în camere de spital dotate modern.