外科治療主要涉及兩個問題，一是對可疑為癌的甲狀腺結節如何正確處理二是對已確診的甲狀腺癌應該采用何種最佳治療方案。
1.對可疑甲狀腺癌性結節的處理：比較合理的方案是進行篩選，對所有甲狀腺結節常規做131Ⅰ掃描。除了131Ⅰ掃描顯示為功能性或炎性結節外，都采用了手術探查。尤其有下列情況者更應早期手術治療。
不除外癌性結節。
直徑大于3～5cm囊性結節，或穿刺檢查找到癌細胞或2～3次穿刺后不消失者。
超聲檢查為實質性腫物。對單發結節的術式選擇，由于單發結節癌的發生率高，可達5%～35%，至今又無可靠方法判斷，甚至術中冰凍切片檢查也有個別漏診者，而且單純結節摘除后，術后復發率較高。可達16.7%。因此，我們常規對甲狀腺單發實性結節、囊實性結節及囊性結節4cm者均行患側腺葉切除加峽部切除術，術中未發現淋巴結腫大者，不給頸清術。
2.對已確診為甲狀腺癌者應采用何種處理規則，要取決于患者的體質情況，癌腫的病理類型和臨床分期。
乳頭狀癌：臨床上具有惡性程度低，頸淋巴結轉移率高，好發于中青年婦女等特點，所以手術治療必須考慮以上這些因素。如果癌腫局限在一側的腺體內，可將患側腺體連同峽部全部切除，同時行對側腺體大部切除。但如果癌腫已侵及左右兩葉，則需將兩側腺體連同峽部全部切除。手術后5年治愈率可達 80%以上。臨床實踐證明，對沒有頸淋巴結轉移的乳頭狀腺癌不需同時清除患側頸淋巴結，預防性頸淋巴結清除不能提高治愈率。但應強調術后隨訪有重要性，然而對邊遠山區或農村的患者缺乏隨訪條件應區別對待。對頸部有淋巴結腫大的患者，進行包括頸淋巴結清掃術在內的甲狀腺癌聯合根治術，各個國家的方案都是一致的。
濾泡狀腺癌：雖是低度惡性甲狀腺癌，但它的轉移方式主要是血道轉移，淋巴結轉移約占20%，臨床上無頸部淋巴結腫大者，一般不作預防性頸清掃術。有頸淋巴結轉移者不一定同時有血道轉移，所以治療性頸清掃術還是必要的。