Beyin ve sinir cerrahisi (nöroşirürji), aşağıdaki hastalıkların tanı ve tedavisini üstlenir: Tümörler: Beynin veya omurilik dokusunun içinden kaynaklanan veya ona dışarıdan basarak sorun oluşturan tümörler. Damar hastalıkları: Beyin damarlarının anevrizma, arteriyovenöz malformasyon, karotid stenozu gibi rahatsızlıkları. Doğumsal rahatsızlıklar: Meningomyelosel, hidrosefali, kafatasındaki şekil bozuklukları gibi sinir sisteminin oluşumu sırasında gelişen rahatsızlıklar. Kafa ve omurilik yaralanmaları. Periferik sinir hastalıkları: Kol ve bacak sinirlerinin sıkışması, travma ve kesikleri, tümörlerinin cerrahi tedavisi. Kronik ağrılar: Trigeminal nevralji, ağır kanser ağrıları, tik hastalığı gibi durumlar. Bu liste kapsamlı değildir ve nöroşirürjinin ilgilendiği diğer hastalıklar da olabilir.