2015年8月1日，我院与北京天坛医院正式揭牌成立“北京天坛医院（张家口）脑科中心”，中心现有5个神经内科、2个神经外科、1个康复中心，开放床位316张。经过近十年的积极探索，脑科中心已经发展成为张家口及周边地区神经科学的区域中心，成立了“神经系统疑难危重症会诊中心”，举办学术论坛9次，科研立项10项，建立了河北省首个神经专业生物样本库，学术影响日益扩大。
中心成立以来，天坛医院先后选派万伟庆、邸飞、汤劼、张凯、初君盛、张伟、杨岸超、王翀昊、崔勇、李菁晶、李轶、刘茅茅、马惠姿、于秋红、牛松涛，王琰、于学英、邓一鸣18位神外、神内、高压氧、康复专家，来院受聘担任副院长、中心主任及执行主任。目前，神经外科专家崔勇、介入神经病学专家邓一鸣常驻医院直接参与中心的全面管理。2018年1月，脑科中心被评为“国家级保障医疗安全示范科室”。中心新开设眩晕多学科门诊、头痛门诊、脑卒中二级预防门诊、痴呆筛查-记忆门诊多个特色门诊，开展TCD发泡和TCD栓子监测、眼震电图、24小时脑电图监测、美多芭实验、焦虑抑郁测评、认知功能的测评、核磁检查序列等新项目。