Викладання нервових і душевних хвороб на медичному факультеті Харківського університету розпочалося з 1805 р. на кафедрі приватної патології й терапії і тривало до 1884 р.
Одним із перших видатних учених у галузі нервових та душевних хвороб був професор П.О. Бутковський. Самостійну кафедру клінічного вчення нервових і душевних хвороб на медичному факультеті Харківського університету засновано у 1884 р. Ця кафедра є однією з найстаріших у світі (після Москви та Парижу). Її першим завідувачем був професор П.І. Ковалевський. Також кафедру очолювали І.Я. Платонов, А.М. Грінштейн, Д.М. Залкан, Є.К. Євзерова.
З 1944 до 1971 р. завідувачем кафедри був видатний невролог Г.Д. Лещенко, який одним з перших описав клініку уражень лімбіко-ретикулярного комплексу. Колектив під його керівництвом вивчав інфекційні захворювання нервової системи, неспецифічних систем головного мозку, судинні захворювання нервової системи, соматоневрології.
З 1971 до 2002 р. кафедрою нервових хвороб медичного університету керував Заслужений діяч науки України, лауреат Державної премії, академік АНВШ, доктор медичних наук, професор Євген Григорович Дубенко. Під його керівництвом колектив кафедри став піонером у вивченні ранньої судинної патології мозку.
Є.Г. Дубенко – автор і співавтор понад 300 наукових робіт, у тому числі 5 монографій, підручника й навчальних посібників для лікарів та студентів, під його керівництвом підготовлено 6 докторських та 40 кандидатських дисертацій.
З 1991 р. згідно з наказом МОЗ України кафедра нервових хвороб Харківського державного медичного університету стає опорною, тобто головною серед усіх неврологічних кафедр медичних ВНЗ України.
На кафедрі працювали особистості, які підвищували авторитет української неврологічної школи, набули широкого визнання як в Україні, так і в багатьох країнах світу. Це професори П.В. Волошин, В.О. Яворська, Н.П. Волошина, О.Г. Морозова.
З 2002 по 2021 р. кафедру очолювала Заслужений діяч науки і техніки України, Заслужений професор ХНМУ, академік УАН, доктор медичних наук, професор Ірина Анатоліївна Григорова. І.А. Григорова розробила принципово нові патогенетично обґрунтовані підходи діагностики, профілактики й лікування хворих на ішемічний інсульт. Її наукові досягнення стосуються вивчення різних аспектів неврології – інсульту, епілепсії, черепно-мозкової травми, а також хронічних цереброваскулярних розладів, токсико-дисметаболічної енцефалопатії, нейроендокринології, розсіяного склерозу.
З 2021 р. кафедру очолює доктор медичних наук, професор Товажнянська Олена Леонідівна.
На сучасному етапі професорсько-викладацький склад кафедри проводить великий об’єм лікувально-консультативної роботи, впроваджує розроблені на кафедрі нові методи діагностики та лікування в практику охорони здоров’я.
Викладачі кафедри забезпечують консультацію хворих усіх районів Харківщини та різних регіонів України, а також здійснюють консультативну допомогу пацієнтів по лінії надання невідкладної допомоги. Науковці кафедри щотижня проводять клінічні розбори хворих та реферативні семінари в неврологічному відділені, регулярно консультують хворих з лікарями поліклініки клінічної бази КНП ХОР «Обласна клінічна лікарня» та на базі неврологічного відділення Науково-практичного медичного центру ХНМУ.
Таким чином, творчий колектив кафедри є основою великого лікувально-діагностичного центру Харківщини, який відрізняється сучасним діагностичним обладнанням і використанням у лікувальній роботі останніх досліджень неврологічної науки.
Славетні традиції найстарішої неврологічної школи продовжуються і сьогодні.
Колектив кафедри має багато планів на подальший розвиток української неврологічної науки.