Ruumiline tähelepanu on võime keskenduda visuaalses keskkonnas konkreetsetele stiimulitele. Kui inimesed vaatavad stseene, ehkki neile võib tunduda, et nad vaatavad stiimulite keerulist segu, tõmbab nende tähelepanu tegelikult käputäis kriitilisi andmeid. Aju tuvastab sündmuskohal kõige olulisema teabe edasiseks uurimiseks ja liigutuste koordineeritud planeerimiseks. Neuroloogiliste häiretega inimestel võivad tekkida seda tüüpi tähelepanuhäired.
Klassikaline näide ruumilisest tähelepanust tuleb autojuhtimisel, kus inimesi pommitatakse stiimulitega. Maastik liigub autost väljapoole, samal ajal kui juht üritab teel püsida ja hoida teiste sõidukitega ohutut distantsi. Aju keskendub mõttetu ja ebaolulise teabe töötlemise asemel kõige olulisematele andmetele. See võib hõlmata selliseid asju nagu liiklusmärgid, auto otse juhi ees ja nii edasi.
Inimesed ei sünni kaasasündinud ruumilise tähelepanuvõimega. Selle asemel arenevad need aja jooksul välja, kui imikud oma keskkonnaga suhtlevad. Varases lapsepõlves annavad sellised tegevused nagu mänguasjade haaramine ja maailmas navigeerimine väärtuslikku teavet tulevaste ülesannete jaoks, mis seda oskust nõuavad. Lapsed õpivad ruumis orienteeruma ja keskkonnast kõige asjakohasemat teavet leidma. Näiteks ponidest kinnisideeks saanud väike laps arendaks neid oskusi, et keskenduda ponidele ja ponilaadsetele objektidele.
Aju kasutab uue teabe käsitlemiseks ka spetsiaalseid protokolle. Kui andmed sisenevad nägemisvälja, saab aju otsustada, kas see on oluline ja kui oluline see on. Kiire töötlemine võimaldab koheselt prioriseerida mis tahes ohtusid. See võib hõlmata selliseid asju nagu lendavad või kukkuvad objektid, ohtlikud loomad või muud ohuallikad. Aju tõmbab neile tähelepanu, kuni probleem on lahendatud, ja seejärel saab naasta tavalisema visuaalse töötlemise juurde.
Teadlased, kes on huvitatud visuaalsest töötlemisest ja aju toimimise uurimisest, võivad läbi viia uuringuid, et saada rohkem teavet neuroloogiliste probleemidega inimeste ruumilise tähelepanu kohta. Mõned inimesed ei pruugi olla võimelised keskenduma näiteks keskkonnaohtudele või neil võib olla valikuline töötlemine, mis erineb silmade vahel. Teistel võib olla raskusi arvukate stiimulite sorteerimisega, mis võib põhjustada ülekoormuse tunde, kui aju üritab konkureeriva teabega toime tulla. Mõnel autismiga patsiendil on näiteks raskusi oma keskkonnas olevate objektide tähtsuse järjestamisega ja seetõttu tajuvad nad stseene ümbritsevatest inimestest väga erinevalt.