上海市儿童医院小儿神经内科建于70年代，是在我国著名的小儿神经内科专家汪梅先教授的指导下发展起来的，现科室带头人是儿童神经内科专家陈育才教授，在几代学术带头人的带领下，上海市儿童医院神经内科已发展成为集科研和临床为一体的优秀专科，是中国儿童多发性硬化症及其相关疾病协作组的领衔单位，全国的神经疑难疾病的诊断和治疗中心、中国SMA诊治中心联盟、上海市儿童医院神经免疫诊治中心。近年来，科室注重国际交流，聘请美国University of Virginia 终身教授、著名的小儿神经内科教授William Davis Parker 及美国OSF 儿童医院神经内科刘钊教授为顾问，并定期派科室医生国外进修学习。神经内科目前开设癫痫、抽动障碍、生酮饮食、神经免疫疾病、癫痫脑病、结节性硬化症等亚专科门诊，门诊量6-7万人次/年，居于上海同专业学科医院的前列，住院量约3000人次/年，其中约80%的患者来自全国各地，脑电图完成量超过2万人次/年。近5年发表SCI论文累计影响因子分超过60分。科室主要医疗特色：难治性癫痫、神经肌肉疾病、线粒体脑肌病、神经免疫性疾病（如自身免疫性脑炎、多发性硬化症、重症肌无力、格林－巴利综合征等），精神发育迟缓、小儿头痛、抽动障碍等神经系统疾病。