研究院的目标是凝聚神经科学与神经工程学科的优秀学者与研究生，建成世界一流的脑科学研究机构，目前研究院已拥有19个核心独立实验室和11个兼聘实验室，三百多名在读研究生与博士后。研究院利用分子和细胞生物学 <ref>[https://it.sohu.com/a/601632707_120570234 细胞生物学知识点（1）]，搜狐，2022-11-01</ref> 、影像学、电生理学、行为学、工程学的最新进展从而对如何理解大脑、重造大脑、保护大脑进行最为前沿的探索。2018年5月10日清华大学神经科学学科首次进入全球科研机构前1%。

2020年3月5日，清华大学药学院肖百龙课题组与生命学院李雪明课题组在神经科学领域权威学术期刊 <ref>[https://www.sohu.com/a/347746672_176877 学术期刊鉴别指南！]，搜狐，2019-10-17 </ref> 《神经元》（Neuron）在线刊登了题为《机械门控Piezo离子通道的“门塞和闩锁”门控机制》的研究论文，揭示了Piezo通道利用类似门塞和闩锁的作用原理对其胞内侧离子通透路径进行门控的精巧分子机制，并鉴定发现一种因缺失“门塞”结构元件而获得机械超敏性的新型Piezo1剪切变体亚型。该研究成果不仅有力促进了我们对Piezo通道如何将机械力刺激转化为电化学信号这一核心问题的理解，也将有助于对其功能性质的针对性改造与干预，为最终实现基于Piezo通道的生物技术开发，药物发现以及疾病治疗奠定基础。