Beyin ve sinir cerrahisi, nörocerrahi ya da nöroşirürji merkezi ve periferik sinir sistemi bozukluklarının mekanik müdahele yoluyla tedavisini yapan bir cerrahi uzmanlık dalıdır. Bu dalda uzmanlık alan tıp doktorlarına nörocerrah ya da nöroşirürjiyen denmektedir. Bu uzmanlık eğitiminin sonrasında daha üst ihtisas dalları olarak spinal, fonksiyonel, tümör, vasküler, pediatrik nöroşirürji gibi dalları da vardır.
Gerek branşın eğitiminin ve gerekse pratik uygulamalarının zorluğu nedeni ile nörocerrahların sayısı çok fazla değildir. Tıbbın en çok dikkat ve tecrübe gerektiren dallarından biridir. Birçok ameliyatı yaklaşık 5-14 saat sürer. Bu nedenlerle çoğu ülkede bu dalın uzmanları en çok ücret alan hekimlerdir.

Başlıca ilgi alanları

• Beynin ya da omurilik dokusunun içinden kaynaklanan veya ona dışarıdan basarak sorun oluşturan tümörler.
• Beyin dokusunu ya da omuriliği besleyen damarların anevrizma (balonlaşma)
• Arteriovenöz malformasyon, kavernom gibi rahatsızlıkları
• Karotid stenozu denilen boyun damarlarındaki daralmalar
• Doğumla birlikte olan meningomyelosel gibi sinir sisteminin oluşumu sırasında gelişen rahatsızlıklar, hidrosefali adı verilen ve kabaca beyin boşluklarındaki sıvı miktarının artışı, ayrıca doğuştan kafatasındaki şekil bozukluklarının tedavisi.
• Bel fıtığı (Lomber disk hastalığı) başta olmak üzere her türlü omurga hastalıkları
• Kafa ve omurilik yaralanmaları,
• Periferik sinir denilen kol ve bacak sinirlerinin her türlü sıkışması, travma ve kesikleri, tümörlerinin cerrahi tedavisi
• Beyin damarlarının tıkanıklıkları
• Beyin kanamaları
• Ağır epilepsi (sara) hastalığı ve Parkinson hastalığı gibi nörolojik hastalıkların ve OKB (obsesif kompulsif bozukluk) gibi bir takım psikiyatrik hastalıkların cerrahi tedavisi
• Trigeminal nevralji,ağır kanser ağrıları, tik hastalığı (hemifasiyal spazm) gibi hastalıkların cerrahi tedavisi. (Fonksiyonel nöroşirürji)
• Özellikle son yıllarda "stereotaktik radyocerrahi" isimli yöntemler kullanarak tümör ve beyin damar hastlıklar gibi lezyonların nokta atışı ile kansız, anestezisiz tedavisi.