Te entenderán perfectamente si usas cualquiera de las dos en todas las situaciones, sin embargo, si hay una pequeña diferencia semántica. Un barrio es una denominación geográfica más formal que se refiere a la parte de una ciudad o un distrito y cuyos límites están bien definidos. Por otro lado, un vecindario es una división más subjetiva que hace referencia a un grupo de vecinos dentro de una población o municipio, o de parte de ella, por lo que dos personas pueden delimitar el mismo vecindario de forma distinta. Sin embargo, la más utilizada en España es "barrio".