Auf diesem Spezialgebiet verfügt das USZ über eine lange Tradition, die sich durch Pionierleistungen in der Diagnostik und Behandlung von komplexen Hirngefässerkrankungen mit den Methoden der Mikroneurochirurgie und der interventionellen Neuroradiologie kennzeichnet. Im interdisziplinären Kontext des Klinischen Neurozentrums USZ können Patientinnen und Patienten mit neurovaskulären Erkrankungen auf dem höchsten Qualitätsniveau der akademischen Medizin und innovativen diagnostischen und therapeutischen Konzepten versorgt werden. Interdisziplinäre Therapien sind die Thrombektomie und intraarterielle Lyse bei akuten extrakraniellen und intrakraniellen Gefässverschlüssen, das chirurgische Anlegen eines Umgehungskreislaufs (Bypass), die Angioplastie und Stentimplantation sowie die Thrombendarterektomie bei Stenosen der extrakraniellen und intrakraniellen Gefässe, die dekompressive Kraniektomie, die chirurgische Behandlung intracerebraler Blutungen (Hämatomevakuation, Ventrikeldrainagen), die endovaskuläre und chirurgische Behandlung von Aneurysmata, arteriovenösen Malformationen und anderen Gefässmissbildungen, die interdisziplinäre Behandlung cerebraler Vaskulitiden, sowie extrakranieller und intrakranieller Gefässdissektionen und Sinusthrombosen und Hirnvenenthrombosen.
Im Rahmen der Zuteilungsentscheide der interkantonalen Vereinbarung zur hochspezialisierten Medizin wurde das USZ als Schlaganfallzentrum anerkannt und im Januar 2014 durch die Swiss Federation of Clinical Neuro-Societies zertifiziert. Ein Schlaganfallzentrum stellt die umfassende interdisziplinäre Versorgung von Patienten und Patientinnen mit Schlaganfall sicher. Es arbeitet eng mit den Stroke Units in den regionalen Spitälern zusammen, um eine optimale Versorgung des Schlaganfalls für die gesamte Region zu sichern.