أُحدث قسم طب الأعصاب عام 1987م، ويعدُّ أنَّه أول قسم أكاديمي في طب المخ والأعصاب في المملكة.

وقد تحمَّل القسم مسؤولية التدريب والتدريس لطلاب البكالوريوس والدراسات العليا في كلية الطب بالدمام، علاوة على الواجبات الأكاديمية في خدمة المجتمع والبحث السريري، وتقديم خدمات سريرية على مستوى العيادات الخارجية، والعيادات الاختصاصية في تخطيط المخ والأعصاب، والتشخيص الكهروفسيولوجي للمرضى المنومين في المستشفى، والمحولين من العيادات الأخرى بالمنطقة الشرقية.

وأُحدثت الرابطة السعودية في علوم الأعصاب لتكون تحت إشراف قسم طب المخ والأعصاب في جامعة الإمام عبد الرحمن بن فيصل.

ويقوم القسم بنشاط بحثي واسع في مشروعات مدعومة من مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية، منها: معدلات الأمراض العصبية بالمنطقة الشرقية، والمسح الطبي لنزلاء مراكز التأهيل بالمنطقة الشرقية، ودراسة عوامل الخطورة في الجلطة الدماغية، ومشروع الشلل الدماغي في الأطفال، وأدى ذلك إلى نشر العديد من نتائج البحوث العلمية في المجلات العلمية الدولية والمحلية في المملكة.