Neurochirurgijos rezidentūra yra septynerių ar aštuonerių metų mokymo programa, baigta baigus koledžą ir medicinos mokyklą, siekiant įgyti akreditaciją ir patirtį norint tapti sertifikuotu neurochirurgu. Laiko, praleisto rezidentūroje, kiekis ir paskirstymas priklausys nuo specifinių regioninių sertifikavimo standartų reikalavimų bei rezidentūros programos reikalavimų. Jungtinėse Amerikos Valstijose Amerikos neurologinių tyrimų taryba nustato akreditavimo reikalavimus kvalifikuotoms neurochirurgijos rezidentūros programoms. Rezidencija apima pradinę pagrindinių įgūdžių stažuotę, po kurios eina klinikinės neurochirurgijos ir neurologijos metai, kurie baigiasi vadovaujančiose pareigose praleistu laiku ir galutine specializacija šioje srityje.
Paprastai pirmieji rezidentūros metai praleidžiami sutelkiant dėmesį į klinikinių įgūdžių praktiką bendrojoje chirurgijoje arba kitose nei neurochirurgijos srityse, pavyzdžiui, turint greitosios medicinos pagalbos ar anesteziologijos patirtį. Paprastai siekiama, kad rezidentas įgytų patirties kitose srityse, taip pat išmoktų pagrindinius neurologijos ir neurochirurgijos pagrindus. Šiuo laikotarpiu galima atlikti medicininius klinikinius tyrimus su neurologu arba neurochirurgu.
Po pirmųjų bendrosios chirurgijos rezidentūros metų pati neurochirurgijos rezidentūra prasideda nuo neurochirurgijos ir neurologijos. Regioninėms akreditavimo programoms šiam etapui gali prireikti nustatyto laiko, nors konkretūs reikalavimai, pavyzdžiui, kiek laiko turi būti vienoje rezidentūros institucijoje, gali skirtis. Šiuo metu daugiausia dėmesio skiriama problemų diagnozavimui, o po to – valdymo ir gydymo nustatymui. Taip pat paprastai per pirmuosius kelerius metus yra laikomas egzaminas raštu, atsižvelgiant į regioninius reikalavimus.
Vėlesni neurochirurgijos rezidentūros metai gali apimti laiką, praleistą įgyti patirties neurologijos, neuropatologijos ar neuroradiologijos srityse. Laikas vadovaujančiose pareigose paprastai taip pat reikalingas atestacijai gauti, paprastai turint vyriausiojo rezidento patirtį. Paskutiniai rezidentūros metai skirsis pagal programas, nes kai kurios iš jų bus sutelktos į skirtingas šios srities specialybes, tokias kaip epilepsija ar laboratorinių tyrimų patirtis. Kitos specialybės apima pediatriją, endovaskulinę ir sudėtingą stuburo chirurgiją. Paskutiniai neurochirurgijos rezidentūros metai apims daugiausia nepriklausomą klinikinę patirtį ir individualų dėmesį pasirinktai subspecialybės sričiai.
Į neurochirurgijos rezidentūros programas reikalingas priėmimas taip pat, kaip ir medicinos mokykloje, o paraiškos vertinimo procesas apima rekomendacinių laiškų, asmeninio pareiškimo ir pokalbio pateikimą. Baigę rezidentūrą, asmenys stoja į valstybines ir privačias institucijas bei ligonines, taip pat gali stoti į akademinę bendruomenę laboratoriniams tyrimams ar dėstytojams. Laiko paskirstymas rezidentūroje ir pačios rezidentūros programos dėmesys paprastai nulemia asmens karjeros ateities šioje srityje rezultatus.