南京市脑科医院的建立源远流长，始于1936年程玉麟在中央大学开设的精神病学课程。1945年，伍正谊等人加入，成立精神病学教研室，开始收治病人并作为实习基地。抗战胜利后，程玉麟倡议在南京建立公立精神病院，得到国民政府批准，医院在1946年冬季成立，借用中央医院部分设施，程玉麟任首任院长，邀请了多位医学专家共同工作，包括神经科医师和心理学家等，奠定了我国第一家公立神经精神专科医院的基础。
医院选址广州路随家仓，初期建设资金紧张，但得到了联合国救济总署的援助。然而，因战后通货膨胀等问题，至1949年仅建成部分建筑，设有50张床位。医院受到世界卫生组织关注，美国专家提供了先进设备和技术支持，提升了医院的专业水平。解放后，医院归属华东军政委员会卫生部和南京特别市卫生局管辖，名称也几经更迭，反映了服务对象和业务的扩展。
在国家第一个五年计划期间，医院进行了第一次大发展，扩大院地并新建门诊楼，床位增至350张。1979年改革开放后，医院迎来了第二次大发展，新建病房楼和研究中心，成为国内首屈一指的儿童精神问题研究和医疗机构。此后，医院不断进行设施改造和扩建，如中心空调、中心供氧设施等，同时恢复和增设了教学和科研机构，提升了研究水平和专业教育能力。
1992年，医院正式更名为“南京脑科医院”，并成为多所医学院的教学医院，设有精神病学、医学心理学、神经病学等多个教研组。医院的研究机构不断壮大，涵盖了神经病理、遗传、免疫学等多个领域，为我国精神医学的发展做出了重要贡献。
南京脑科医院，始建于1947年，前身为卫生部南京精神病防治院，是我国第一所国立神经精神病专科医院。