脑瘤的治疗可分为手术治疗、放射线治疗以及化学治疗。
一、 手术治疗
对于原发性肿瘤，予以外科手术切除，尽可能将肿瘤细胞移除干净，避免细胞增生仍是最普遍的治疗模式。在手术切除上，有研究指出利用标定癌细胞，使其显现荧光，能够帮助肿瘤切除率的提升，而针对一些较深层的肿瘤或无法以传统开刀手术移除的肿瘤，立体定向放射手术也是另一种手术的选择。
对于良性肿瘤，采用手术完全切除的机率较高，病人的存活率也较高，如大脑或小脑星状细胞瘤、蝶鞍颅咽管瘤、脑室脉络丛瘤等，不需进行放射线或化学药物治疗，复发机率低，但需定期做CT或MRI复检。未能以手术全部切除的残余的良性瘤可视情况予以观察追踪、或随即使用化学药物治疗，或放射线治疗。
对于一般的恶性脑瘤，如退行性星状细胞瘤、髓母细胞瘤、脑室膜瘤、畸胎瘤等，能够完全切除或接近完全切除者，预后较佳，但必需加上放射治疗及或化学药物治疗，方能达到控制肿瘤生长的目的。
初发性脑瘤病人的存活率与肿瘤的类型及病人的年龄和生理机能有相当大的关联性，这些因素将会影响病人选择治疗的模式。
二、化学治疗
目前癌症的化学治疗已经取得很大进步，但是由于脑部血脑屏障的特殊结构，脑瘤的化学治疗仍受到许多限制，任何化疗药物只能通过药物的脂溶性通过血管内膜细胞，进而进入肿瘤细胞产生作用，这样的模式影响了药物作用的速度与效率。
目前临床常用的化疗药物是亚硝脲类烷化剂BCNU和CCNU，或者用PVC方案(甲基苄肼+长春新碱+CCNU)，有一定疗效，但有延迟和累积骨髓抑制和肺毒性等副作用，易产生耐药性。
放射治疗同步进行辅助性治疗，可用于治疗新诊断的多形性神经胶母细胞瘤或复发性恶性神经胶质瘤，在治疗过程中需严密监测化疗过程中嗜中性白血球以及血小板的数量，避免发生血液毒性的副作用。
三、放射线治疗
放射线治疗是利用放射线或者γ射线、高速中子射线对肿瘤细胞进行杀灭，简称放疗。
放射线治疗是最常见的肿瘤辅助治疗手段，一般于手术后1至2星期开始。放射线治疗主要利用肿瘤细胞对放射线比较敏感，容易受到放射线的伤害来杀死肿瘤细胞，一般治疗约需四至八个星期，会依据不同的肿瘤病理诊断、分化程度及影像医学检查结果而决定照射范围的大小及剂量。
对许多恶性肿瘤及无法安全切除的深部位良性瘤，放射线治疗是一种有效的方法。目前放射线治疗己发展至随形或定位方式，包括直线加速器的放射治疗、伽傌射线定位放射手术、光子刀等。但部分恶性脑瘤仍需进行大范围脑部放射线治疗或全颅及脊椎放射治疗。