天津市環湖醫院（天津市腦係科中心醫院）是以神經內、外科為特色，集醫療、教學、科研、預防為一體的三級甲等醫院，獲批天津市腦血管與神經變性重點實驗室，設有天津市癡呆研究所、天津市神經外科研究所、天津市血管介入放射治療基地、天津市顱腦損傷搶救中心，以及天津市鼻病診療中心。2010年成為衛計委首批“腦卒中篩查與防治基地”、衛計委腦卒中早期篩查和規範診療培訓基地及人力資源和社會保障部工傷康複試點機構。2012年被評為全國腦卒中篩查與防治工作優秀基地醫院；2014年榮獲腦卒中防治工作示範基地醫院稱號；2014年在第二屆中國健康服務業公信力品牌排行榜活動中，該院榮登全國三級甲等醫院公信力百強榜單，並獲得“中國醫療機構公信力示範單位”稱號。
醫院建築麵積3.1萬平方米，編製床位650張，目前全院共有職工1092人，其中專業技術正高級職稱64人、副高級職稱131人，碩士以上學曆257人，擁有享受國務院特貼專家10人、博士研究生導師3人、碩士研究生導師29人，每年公派出國留學人員10餘名。年門急診病人47.43萬人，年出院病人1.99萬人，神經外科神經外科年手術7000餘例。
神經外科於2011年獲批為國家臨床重點專科，設有腦血管外科、血管內介入、顱腦創傷、顱內腫瘤、小兒神經外科、功能神經外科及脊柱脊髓等專業學組，其中腦血管病的手術與介入係列治療，顱內腫瘤的顯微外科手術、放射治療及藥物化療等綜合治療以及重型顱腦創傷的救治和亞低溫腦保護等診斷與治療技術已經形成特色並居國內先進水平。腦血管搭橋手術尤其在後循環搭橋手術、後循環高流量搭橋治療巨大椎基底動脈瘤方麵，在國內居於領先水平。出血性疾病及缺血性疾病的介入手術例數約占天津市介入總例數的60%，手術難度均位居國內領先行列。醫院於2011年成立由神經外科、放射治療科、醫學影像及病理等多學科聯合組成的膠質瘤診療中心。醫院每年開展的膠質瘤手術例數約占全市手術量的60%以上。
神經內科的學科優勢顯著，設有腦血管病、癲癇及睡眠障礙、神經遺傳變性病、神經心理和癡呆、神經免疫病、神經肌肉病、中樞係統感染性疾病、神經ICU等專業學組。腦血管病診治專科優勢突出，2004年組建中國較早的國際標準化卒中單元，至今已運行十年，累計卒中單元入庫總人數近4萬人。2014年全年該院共完成溶栓1606例，同時創造了單月162例，單日10例的溶栓記錄，國內溶栓名列第一，而且已經做到了國際單中心溶栓例數第一，該院的靜脈溶栓占缺血性腦卒中住院病人比例已經超過了10%。該院成立了癡呆診療中心，建立了癡呆患者數據庫和組織庫，截止到2014年底，該院癡呆患者數據庫達到2500餘例。該院的癡呆特色診療工作引起社會廣泛影響，經中央電視台、天津電視台等多家媒體連續多次報道。
建院以來，共承擔各級科研課題 154 項。其中，國家級及省部級科研課題36項，獲得各級科研獎勵 45 項，其中國家科技進步二等獎1項、省部級科技進步獎 30 項。2014年獲批國家科技支撐計劃項目1項，國家自然科學基金1項，天津市科委應用基礎研究項目2項，全國臨床醫藥研究專項2項，天津市衛計委攻關項目5項，衛計委重點及麵上課題6項，申報天津市填補空白6項。完成科研成果9項，其中3項達國內領先水平，1項達國內先進水平。撰寫國際國內各級別論文共計181篇，其中SCI 23篇,中華類37篇，核心類65篇。醫院擁有國家科技部核心期刊《中國現代神經疾病雜誌》，目前被《荷蘭醫學文摘》、美國《化學文摘》、波蘭《哥白尼索引》等國際著名醫學檢索數據庫收錄，影響因子達到0.71。
目前該院已成為國家衛計委卒中篩查與規範診療培訓內科診療技術、介入診療技術、頸動脈內膜剝脫技術、超聲診斷技術、影像診斷技術和科幹預技術六大項目培訓基地，2014年成功申報神經內科、神經外科、康複醫學、放射專業四項國家級住院醫師規範化培訓基地。承擔天津醫科大學、天津中醫藥大學、天津醫學高等專科學校、天津體育學院等高等院校的教學任務，是天津市高等院校教學基地之一。
醫院擁有3.0T MRI、64排多螺旋CT、DSA及術中B超、電生理檢查設備、神經導航係統、神經外科顯微鏡、腦腫瘤熒光顯微鏡及腦血管病熒光顯微鏡、6EX直線加速器立體定向放射治療係統等先進的治療設備。醫院也是天津市唯一24小時全天候向患者開放MR檢查服務的醫療機構，MR和CT每年接受檢查患者超過80000人次，平均每月的CT檢查患者占到天津市三甲醫院的27%、MR檢查患者占到天津市三甲醫院的37%，服務人次均居全市各大醫院之首。
建設中的天津市環湖醫院是“2010年天津市20項民心工程”之一，並被列入天津市衛生係統“十二五”發展規劃高標準建設單位之一，建築麵積12萬平方米、擁有1000張床位，是一所以神經內、外科為特色的現代化醫院。預計2015年底完成各專業竣工驗收工作，並進行試運行及測試工作。
