Rezidencija za neurokirurgiju je sedam do osmogodišnji program obuke, koji se završava nakon fakulteta i medicinske škole, kako bi se stekla akreditacija i iskustvo za stjecanje certificiranog neurokirurga. Količina i raspodjela vremena provedenog na boravku ovisit će o zahtjevima specifičnim za regionalne standarde certificiranja, kao i zahtjevima programa boravka. U Sjedinjenim Državama, American Board of Neurological Survey utvrđuje zahtjeve za akreditaciju za kvalificirane programe specijalizacije iz neurokirurgije. Rezidencija uključuje početno stažiranje temeljnih vještina, nakon čega slijede godine kliničke neurokirurgije i neurologije, koje kulminiraju s vremenom provedenim na vodećoj poziciji i završnom specijalizacijom unutar područja.
Obično se prva godina specijalizacije provodi fokusirajući se na praksu kliničkih vještina u općoj kirurgiji ili u područjima koja nisu neurokirurgija, kao što su iskustvo u hitnoj pomoći ili anesteziologija. Općenito, cilj je specijalizirano stjecanje iskustva u drugim područjima, kao i učenje osnovnih osnova neurologije i neurokirurgije. Tijekom tog vremenskog razdoblja mogu se obaviti medicinski klinički pregledi s neurologom ili neurokirurgom.
Nakon prve godine specijalizacije iz opće kirurgije, sama specijalizacija iz neurokirurgije počinje s fokusom na neurokirurgiju i neurologiju. Regionalni programi akreditacije mogu zahtijevati određeno vrijeme za ovu fazu, iako specifični zahtjevi, kao što je koliko vremena se mora provesti u jednoj instituciji boravka, mogu varirati. Fokus ovog vremena općenito je na dijagnosticiranju problema, nakon čega slijedi određivanje upravljanja i liječenja. Također se obično unutar ovih prvih nekoliko godina provodi pismeni ispit za certifikaciju, ovisno o regionalnim zahtjevima.
Kasnije godine tijekom specijalizacije iz neurokirurgije mogu uključivati vrijeme provedeno u stjecanju iskustva u neurologiji, neuropatologiji ili neuroradiologiji. Za certifikaciju je obično potrebno i vrijeme na rukovodećim pozicijama, općenito u svojstvu iskustva kao glavni rezident. Posljednje godine boravka će se razlikovati od programa do programa, jer će se neki fokusirati na različite podspecijalnosti unutar polja, kao što su epilepsija ili iskustvo u laboratorijskom istraživanju. Ostale podspecijalnosti uključuju pedijatriju, endovaskularnu i složenu kirurgiju kralježnice. Posljednja godina specijalizacije iz neurokirurgije uključivat će uglavnom neovisno kliničko iskustvo i individualni fokus na odabrano podspecijalističko područje.
Rezidencijalni programi neurokirurgije zahtijevaju upis isto kao i medicinski fakultet, s postupkom evaluacije prijave koji uključuje podnošenje pisama preporuke, osobne izjave, kao i proces intervjua. Nakon završetka specijalizacije, pojedinci se pridružuju javnim i privatnim ustanovama i bolnicama, kao i mogućnost upisa u akademsku zajednicu za laboratorijsko istraživanje ili nastavna mjesta. Raspodjela vremena u rezidenciji i fokus samog rezidentnog programa općenito određuju ishod karijere pojedinca unutar područja.