Für die Akutbehandlung von Schlaganfallpatienten und anderen neurologischen Patienten besteht eine langjährige und sehr gute Zusammenarbeit mit dem Klinikum Stuttgart, Katharinenhospital (Klinik für Neuroradiologie, Klinik für Neurochirurgie, Klinik für Neurologie). Im Rahmen eines Kooperationsprojektes mit der Klinik für Neuroradiologie des Katharinenhospitals erfolgen Katheterbehandlungen von großen Schlaganfällen (sog. Thrombektomie) vor Ort im Klinikum Esslingen durch Ärzte aus Stuttgart und der Esslinger Klinik für interventionelle Radiologie.
Als Akademisches Lehrkrankenhaus der Universität Tübingen besteht zudem eine intensive Zusammenarbeit mit der Neurologischen Universitätsklinik Tübingen, insbesondere auch für Patienten mit seltenen neurologischen Erkrankungen. Ferner besteht ein enger Kontakt zur Neurologischen Universitätsklinik Freiburg, wo der Chefarzt der Klinik, Prof. Reinhard, eine außerplanmäßige Professur innehat. Ferner besteht eine Kooperation mit dem Universitätsklinikum Ulm, so beteiligen wir uns am ALS/FTLD-Register der Universität Ulm.
Es besteht eine gute Vernetzung mit Geriatrischen und Neurologischen Rehabilitationskliniken im näheren und weiteren Umkreis. Zu vielen Kliniken werden persönliche Beziehungen gepflegt, um eine individuelle Vermittlung in die jeweils am besten geeignete Rehabilitationsklinik oder aber auch in teilstationäre oder ambulante Rehabilitationseinrichtungen zu ermöglichen.