Впервые о неврологии детского возраста заговорили в Тверской области в 1968 году, когда появились неврологические койки в составе педиатрического отделения Детской областной клинической больницы, а в 1976 году на базе Детской областной клинической больницы было открыто первое в Тверской области и городе Твери детское психоневрологическое отделение. Основателем отделения и основоположником школы нервных болезней детского возраста в нашем регионе стала заслуженный врач, невропатолог Могилевская Нина Ивановна. Ни одно поколение детских неврологов приобрело опыт и знание под её чутким руководством. Ниной Ивановной заложены основные принципы работы отделения, сформирована мощная кадровая база. Врачи отделения не только оказывали специализированную медицинскую помощь в условиях стационара, но и постоянно выезжали в районы Тверской области для оказания экстренных и плановых консультаций. С 1999 года развитие отделения и детской неврологической службы проводилось врачом неврологом высшей категории Сотниковой Тамарой Георгиевной, которая продолжила совершенствовать медицинскую помощь детям с патологией нервной системы.
В настоящее время неврологическое отделение является подразделением современной многопрофильной детской больницы, это структура, позволяющая на высоком уровне провести обследование и лечение маленьких пациентов. Отделение имеет в своём составе 60 коек стационара общего пребывания и 10 коек дневного пребывания, принимает на лечение и реабилитацию детей от 1 месяца до 18 лет из районов Тверской области и г.Твери, оказывает экстренную и плановую специализированную помощь. В течение года около 1500 детей имеют возможность обследоваться, и лечится на нашей базе. Отделение является одним из немногих подразделений занимающихся выхаживанием детей грудного возраста, перенёсших перинатальные повреждения тяжёлой и очень тяжёлой степени. Здесь  трудятся высококвалифицированные неврологи, имеющие высшую и первую квалификационную категории, стаж работы, превышающий 10 лет. Средний медицинский персонал обладает высоким профессионализмом, все имеют высшую квалификационную категорию и обладают достаточным количеством знаний для работы с детьми с психоневрологической патологией. На базе отделения выполнены две диссертационные работы, посвящённые таким актуальным проблемам как эпилепсия и нарушения внимания и активности, работают молодые перспективные врачи неврологи, психологи, владеющие методами рефлексотерапии, психоанализа, методикой проведения видео ЭЭГ – мониторинга и электронейромиографии. С 2015г организована работа кабинета функционального исследования нервной системы – ЭЭГ, ЭНМГ. Врач-рефлексотерапевт отделения неврологии ГБУЗ ДОКБ Захарова Елена Владимировна первой в Тверской области широко внедрила методику иглорефлексотерапии у детей раннего возраста с двигательными нарушениями.
На базе отделения осуществляется реабилитация мультидисциплинарной бригадой специалистов, наряду с неврологами работают логопед, педагог, которые занимаются трудо и арт-терапией; осуществляют консультации офтальмолог, нейрохирург, ортопед.
Для диагностики заболеваний нервной системы имеется возможность проведения рентгенологических, нейровизуализационных( НСГ, УЗДГ, МРТ, КТ), нейрофизиологических( ЭЭГ, ЭХО-ЭЦ) исследований. При проведении дифференциальной диагностики используются современные лабораторные исследования и привлекаются специалисты других структурных подразделений нашей больницы и других медицинских учреждений г.Твери, г.Москвы и других городов России. В лечении пациентов используются современные методы и схемы терапии, соответствующие стандартам оказания медицинской специализированной помощи детям. Неврологи отделения работают в тесном сотрудничестве со специалистами кафедры нервных болезней ТГМА, кафедры детских болезней, ведут общественную и санитарно-просветительскую работу, постоянно совершенствуют свои навыки обучаясь на центральных базах г.Москвы и г.Санкт-Петербурга.
Отделение неврологии ГБУЗ ДОКБ совершенствуется, пополняется молодыми перспективными кадрами, специалисты отделения используют в своей работе новые современные методы лечения и технологии, активно осваивают стандарты оказания специализированной медицинской помощи детскому населению Тверской области.