医学神经生物学国家重点实验室于1992年1月由国家计委正式批准筹建,   同时对外开放，1994年底通过国家验收正式批准成立。1996年、2001年、2006年、2011年、2016年五次通过科技部组织的生命领域国家重点实验室的评估，均获得“良好”。实验室现任学术委员会主任是中国科学院院士杨雄里教授，现任主任是中国科学院院士马兰教授。

作为与医学密切相关的神经生物学国家重点实验室，根据国际前沿、国家需求及学科特点，以基础研究为立足点，围绕神经系统工作原理及其疾病发展机制和干预，提炼重大科学问题，聚集、培养优秀基础和临床研究人才，在不同层次上阐明神经系统工作原理和重要神经系统疾病发病和干预机制，为防治神经系统疾病提供新策略，使实验室成为开展高水平科学研究和人才培养的重要基地。

实验室围绕“解析功能神经环路构筑、运行和损伤机理，推动重大神经系统疾病研究”总体目标，在脑发育及障碍、感觉及其相关疾病的神经机制、高级脑功能及其异常的机制、脑损伤和功能重建四个方向开展研究，聚焦神经环路形成、神经信息异常、神经细胞损伤三个相互关联的重要科学问题。

实验室与脑科学研究院“两位一体”建设，通过整合校内神经科学研究力量、引进海外杰出人才，形成了多学科交叉、基础与临床结合、中青年为主特点的研究队伍。科研实力雄厚，先后作为首席单位承担973计划、国家重大科学研究计划、国家重点研发计划等10余项；并承担863重点课题和国家自然科学基金重大项目与重点项目，以及国际合作、省部委重点课题等一大批项目，任务饱满；在Nature、Cell,  New England Journal of Medicine, Nature Genetics、Nature  Neuroscience、PNAS、Brain、Journal of  Neuroscience等高影响力的SCI杂志上发表了一批高质量的研究论文。多次在国际会议上作邀请报告或大会报告，近五年荣获国家级二等奖5项、多项省部级一等奖、二等奖，为国家科技发展和人口健康做出了积极的贡献。