神經膠質瘤的治療以手術治療為主，但由于腫瘤浸潤性生長，與腦組織間無明顯邊界，除早期腫瘤小且位于適當部位者外，難以作到全部切除，一般都主張綜合治療，即術后配合以放射治療、化學治療等，可延緩復發及延長生存期。
手術治療基于膠質瘤的生長特點，理論上手術不可能完全切除，生長在腦干等重要部位的腫瘤有的則根本不能手術，所以手術的治療目的只能局限于以下5個方面
①明確病理診斷;
②減少腫瘤體積降低腫瘤細胞數量;
③改善癥狀緩解高顱壓癥狀;
④延長生命并為隨后的其他綜合治療創造時機;
⑤獲得腫瘤細胞動力學資料，為尋找有效治療提供依據。
放射治療幾乎是各型膠質瘤的常規治療，但療效評價不一，除髓母細胞瘤對放療高度敏感，室管膜瘤中度敏感外，其他類型對放療均不敏感，有觀察認為放療與非放療者預后相同。此外射線引起的放射性壞死對于腦功能的影響亦不可低估。
化學治療原則上用于惡性腫瘤，但化療藥物限于血腦屏障及藥物的毒副作用，療效尚不肯定。