Trata-se de um caso de composição morfológica (também chamada "erudita"), em que participa o elemento antepositivo neuro- (de origem grega, como o significado de «nervo» ou «sistema nervoso»). Compostos com este elemento dispensam o hífen. No entanto, quem consulte o Grande Dicionário da Língua Portuguesa, de José Pedro Machado, encontrará neuro-epitélio, com hífen, ao lado de neuroembrioma, sem ele.
O Dicionário Houaiss regista neuroepitélio, repondo o uso geral de neuro- sem hífen.
De qualquer maneira, quer o Dicionário da Academia das Ciências de Lisboa, quer o Dicionário Houaiss consagram a forma neurocirurgia. Sendo assim, só se pode concluir que a forma “neuro-cirurgia”, que consta, de facto, da lista de exemplos do subdomínio de morfologia (Num. Linguística B2.4.1.2.1.) do Dicionário de Terminologia Linguística, é incorrecta.
N.E. – Com a entrada em vigor do Acordo Ortográfico de 1990, passou a prevalecer a regra estabelecida na Base XVI quanto a uso ou não do hífen nas formações por prefixação, recomposição e sufixação, segundo a qual ele só se emprega se o segundo elemento começar por h – por exemplo, neuro-hipnótico, neuro-hipófise ou neuro-humoral – ou se ocorrer um encontro vocálico. Quando não, escreve-se sempre sem hífen, como se regista em todos os vocabulários e dicionários já conforme o AO. São os casos citados na resposta (neurocirurgião, neuroepitélio e neuroembrioma) e toda uma multitude de palavras formadas com o radical neuro-, da área da medicina. Entre outros: neuroanatomia, neuroartopatia, neurobiolologia, neurociência, neurodermatose, neuroendicronologia, neuroeletrónica, neurofisiologia, neurogenético, neuroide, neurologia, neuromialgia, neuronofagia, neuroplastia, neuroquímica, neourrrafia, neurosclerose, neurotóxina, neurovirulência, etc., etc.