1、皮膚切口
根據腫瘤部位確定切口位置，形成皮瓣后翻開。
2、開顱
按常規方法行骨瓣或骨窗開顱。
3、硬腦膜切開
按常規方法作硬腦膜瓣，并翻向中線側。如硬腦膜下張力大，切開硬膜前可靜脈快速滴注脫水藥物。由于腦室多已受壓變小，移位，行腦室穿刺放腦脊液較困難，意義也不大。
4、切除腫瘤
切開硬腦膜后，首先要了解腫瘤的確切位置、大小和范圍。腫瘤一般呈灰白黃色或黃白色。位于皮質下或腦深部時，可見相應區域皮質腦溝變淺或消失，腦回增寬，呈灰白色，局部血管變細，有時也可見有粗大的供血動脈或小血管網，腫瘤周邊血管因受推擠而向外分離。觸診可能較硬,也可能較軟或有囊性感。在顱骨鉆孔或開顱后必要時可用扇形B超探查，有助于腫瘤定位和對其性質的判斷。也可用腦針穿刺，當觸及實性腫瘤時，多有阻力或硬韌的感覺；若刺入腫瘤囊內，則有落空感并可能有囊液流出，確定腫瘤的深度和范圍后，選擇離重要功能區較遠，抵達腫瘤又較近的部位，電凝并剪開蛛網膜，用腦壓板分開大腦皮質，直到見到腫瘤。隨即取腫瘤組織送快速病理檢查。根據腫瘤部位、性質、范圍及有無邊界等情況，決定切除腫瘤的方式。
如腫瘤與腦組織分界較清楚，且位置不深，應爭取做肉眼所見的全切除。在腫瘤周圍的白質水腫帶內用腦壓板顯露分離，用吸引器吸除破碎組織，電凝并切斷遇到的腫瘤血管，將腫瘤整個切除。對囊性變且囊內有瘤結節的腫瘤，可先放出囊液（注意勿使囊液外溢），然后將囊壁及瘤結節一并切除。如腫瘤位置較深，切開或切除一塊無功能的皮質后，分開白質，向腫瘤方向逐步深入，見到腫瘤后分塊切除之。如腫瘤位于運動區或其他重要功能區深部，而該區的功能仍然存在或部分存在，則應采用遠部入路的方法，如在額中回中部、頂葉上部或顳頂枕交界處等“啞區”，切開大腦皮質，分塊切除腫瘤。腫瘤已深入側腦室者，在切除腫瘤后，可電凝側腦室脈絡叢，以減少腦脊液分泌，有利于病人度過術后水腫期。如腫瘤境界不太清楚，但仍局限于1個腦葉內，可考慮行腦葉切除。
額葉切除術：電凝并切斷大腦皮質回流至上矢狀竇的橋靜脈，從縱裂將額葉向外牽開，將大腦半球內側面的胼胝體周圍動脈分支夾閉并切斷，注意保留大腦前動脈主干。然后在中央前回前2cm處（優勢半球病變，注意保留額下回后半），從上向下電凝或夾閉皮質血管，剪開蛛網膜，切開大腦皮質，用腦壓板分離腦組織直到大腦內側面。遇到血管逐一電凝、夾閉并切斷。電凝后將嗅球從篩板部剝離，即可將額葉整塊切除。
顳葉切除的基本操作與上大致相同。應仔細分離大腦外側裂，保留顳上回上部，電凝夾閉大腦中動脈進入顳葉的分支，注意勿損傷大腦中動脈主干，隨后處理大的靜脈。在顳葉后1/3距顳極6～7cm處切開皮質，分離白質，在顳葉內側和底面處理好大腦后動脈及回流至顱底各靜脈竇的靜脈，最后整塊切除顳葉。切除左側顳葉時，盡可能保存顳上回的后半。
枕葉切除術：基本操作同前，切除位置距枕極7cm。在將枕葉從大腦鐮和小腦幕分離時，要特別注意處理好匯入上矢狀竇、竇匯、橫竇的粗大回流靜脈，以及進入小腦幕的一些靜脈，否則可引起大量出血。最后將腫瘤連同枕葉一并切除。
在非優勢側大腦半球，如腫瘤廣泛生長，侵及多個腦葉，患側大腦半球功能完全喪失，而中線結構及對側大腦半球尚未受損，也可考慮行大腦半球切除。腫瘤廣泛生長，侵犯中央區、基底節、丘腦等部位，甚至侵犯到對側大腦半球，難以完全切除者，可行部分切除，同時行去骨瓣或顳肌下減壓。近來國內外有報道，在手術切除部分腫瘤后，或采用立體定向技術向瘤內置入硅膠管或貯液囊，注入放射性核素或化學藥物，達到破壞或抑制腫瘤細胞生長的目的。還可在神經膠質瘤手術前注射血卟啉，使腫瘤細胞致敏，術中在切除大部分腫瘤后，用激光照射瘤區，達到破壞殘留腫瘤細胞的目的。
關閉顱腔
腫瘤病理性質為良性，境界清楚，切除徹底或行腦葉切除者，徹底止血后可按常規方法縫合硬腦膜（如有腦室開放，應嚴密縫合硬腦膜），骨瓣復位，分層縫合帽狀腱膜及皮膚。瘤床置硅膠管引流。如腫瘤惡性程度高，切除不徹底，或術中腦水腫嚴重，可做去骨瓣或顳肌下減壓，硬腦膜不縫或取筋膜做擴大修補。