由陽明醫學院（國立陽明大學前身）創校院長韓偉院長及解剖學科創系主任哈鴻潛教授於民國 69 年所創辦。是臺灣第一個以神經科學為研究主題之研究所，也是陽明大學（國立陽明交通大學陽明校區前身）第一個研究所。

因應國際神經科學研究趨勢與教學研究需要擴編為二組：甲組－分子細胞神經科學組、乙組－認知神經科學組。

民國 106 年 11 月成立丁組－臨床醫學組。

二十一世紀被稱為「腦的世紀」，神經科學 ( Neuroscience ) 深具跨領域的整合性及影響力，特此增設跨領域神經科學學分學程以培養神經科學研究所需的跨領域研究人才，形成跨生物、工程與人文的神經科學研究團隊，並橋接神經科學相關產學研究合作。