معمولا عمل جراحی به منظور خارج کردن تومور تا جایی که برای پزشک مقدور باشد، اولین اقدام درمانی به جهت رفع تومور مغزی است.
کرانیوتومی معمول ترین نوع عمل جراحی برای رفع تومور مغزی می باشد که شامل برداشتن بخشی از استخوان جمجمه است به نحوی که دسترسی به تومور امکان پذیر شود. پس از اتمام عمل جراحی، استخوان دوباره در جای خود قرار می گیرد.
معمولا پیش از رسیدن به تشخیص قطعی، از بافت مورد نظر نمونه برداری می شود. نمونه برداری شامل برداشتن مقدار کمی از بافت تومور از طریق یک سوزن بسیار نازک است. هدف از این کار مورد آزمایش قرار دادن نمونه تهیه شده است. به این ترتیب آسیب شناسان سلول های بافت سرطانی را مورد برسی قرار می دهند تا درجه تومور، میزان وخامت و نوع دقیق آن را مشخص کنند.
ابزارها و تکنیک های جدید جراحی، امکان برداشتن دقیق و بی خطر تومور را از بخش های مختلف مغز فراهم می کند. پس از انجام عمل جراحی ممکن است از شیمی درمانی و پرتو درمانی نیز به منظور حصول نتیجه بهتر استفاده شود. بهتر است که درباره فواید و مضرات عمل جراحی با پزشک خود صحبت کنید.