La neurochirurgie est la spécialité médicale qui s’occupe du traitement chirurgical des affections du système nerveux,  à savoir le cerveau, la moelle épinière, les nerfs rachidiens et leurs enveloppes que constituent le crâne et la colonne vertébrale.

La neurochirurgie fait partie des neurosciences cliniques et collabore ainsi de très près avec d’autres spécialités. Parmi les plus importantes figurent la neurologie (diagnostic et traitement non chirurgical des maladies du système nerveux), la neurooncologie (traitement des tumeurs), la neuroradiologie (imagerie spécialisée pour le cerveau et la colonne vertébrale), la neuro-rééducation et l’orthopédie.

En utilisant un microscope opératoire ainsi que des instruments très fins, le neurochirurgien met en oeuvre des techniques dites microchirurgicales. Cela permet, d'une part, de travailler avec grande précision et, d'autre part, de limiter la taille des cicatrices. Parmi les autres techniques modernes utilisées à l'Hôpital du Valais, on peut encore citer la chirurgie minimale invasive.

Une bonne partie de l’activité neurochirurgicale s’effectue en urgence, extrême ou relative et cette spécialité médicale nécessite un important plateau technique (imagerie, microscope opératoire, instruments spéciaux, neuroanesthésie …). Ce plateau technique permet aux neurochirurgiens de l’Hôpital du Valais d’effectuer la majeure partie des opérations neurochirurgicales à l'hôpital de Sion, au bénéfice du statut de «Trauma Center».

Quelques lésions rares et nécessitant une infrastructure particulière, comme l'anévrisme cérébral ou l’adénome de l’hypophyse, ne sont pas prises en charge, mais transférées dans un centre universitaire. C'est également le cas pour la radiochirurgie et la neurochirurgie pédiatrique. Ces transferts sont facilités par une convention de collaboration entre le Service de neurochirurgie de l’Hôpital du Valais et celui du Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV) avec lequel il est régulièrement en contact.

Le service de neurochirurgie de l’Hôpital du Valais effectue environ 600 opérations par année.