عقب تأكيد تشخيص أورام الأوليات العصبية بإجراء الخزع الجراحي و تحليل العينات، يقوم الجراح باستئصال الورم، و يتم إزالة كامل أنسجة الورم عند أغلب الحالات مما يؤدي إلى الشفاء التام، و يتقصى الجراح خلال العملية عن أية دلائل على انتقال الورم إلى أعضاء حيوية أخرى، مثل الغدد الليمفاوية على طرفي التجويف البطني التي تتم إزالتها و فحصها للتحقق، و لدى العديد من الحالات يتم استخلاص خزعة من نسيج الكبد للتحقق من أي انتقال للورم إلى الكبد قد لا يظهر بالفحوصات التصويرية و قد يستلزم الآمر عند بعض الحالات إعادة الجراحة عقب تلقي جرعات من العلاجين الإشعاعي و الكيماوي بُغية تقصي نتائج المعالجات، و إزالة أية بقايا من الأنسجة السرطانية إن أمكن ذلك. ويلمز الكلوي ( wilms' tumor ) تُعد عملية الاستئصال الجذري للكِليّة ( radical nephrectomy ) من العمليات الجراحية المعتادة عند أورام ويلمز الكلوية، الشائعة لدى الأطفال، حيث يتم استئصال الورم مع كامل الكِلية بما في ذلك الحالب و الغدّة الكظرية الموجودة بأعلاها، و النسيج الدهني المحيط بها، و قد يتم أحيانا استئصال الغدد الليمفاوية القريبة من الكِلية، و يتم غالبا فحص الكبد و الكليّة الأخرى و الأعضاء الحيوية القريبة أثناء الجراحة، و يتم استخلاص خزعة من أي عضو مشتبه للتحليل و لتقصي مدى انتقال الخلايا الورمية. الجراحة لدى أورام جذيعات الشبكية ( retinoblastoma ) بالنسبة لورم الشبكية بالعين، و الذي عادة حين ينحصر وجوده بعين واحدة يكون متسعا بشكل كبير عند التشخيص، و تكون الرؤية معدومة بالعين و لا مفر من اللجوء إلى استئصال الورم، يتم إجراء عملية جراحية لقلع كامل العين ( enucleation ) و هي عملية غير معقدة و لا تستغرق أكثر من ساعة واحدة، و يتم صنع عين صناعية مطابقة للعين الأخرى و يتم تركيبها عادة عقب عدة أسابيع، و غالبا يتأثر نمو العظام لاحقا بمحجر العين المصابة، أما عند الحالات المتقدمة حيث يوجد الورم بكلتا العينين، فقد يتم الإبقاء على العين الأقل تضررا و معالجتها باستخدام العلاج الإشعاعي، أو المعالجات المستخدمة لأورام العيون مثل التخثير الضوئي أو العلاج الحراري أو العلاج بالتبريد. جراحة أورام الدماغ بطبيعة الحال يسعى جراح الأعصاب لإزالة أكبر كمٍّ ممكن من أنسجة الورم الدماغي، و يتم ذلك أحيانا بشكل كامل، و تتم عادة السيطرة على الورم بالمعالجة المشتركة بين الجراحة و العلاج الإشعاعي، و في بعض الحالات و خصوصا عند أورام الدماغ الارتشاحية لا تتمكن الجراحة من إزالة كامل الورم، إلا أنها بالمقابل تقوم بتقليص حجم الورم مما يزيد من فاعلية العلاجين الإشعاعي و الكيماوي، بالإضافة إلى ذلك تساعد الجراحة في التخفيف من حدة تأثيرات الورم الدماغي، خصوصا الناجمة عن ضغط كتلته على الأنسجة المجاورة داخل الجمجمة، كما أنها تساعد في تخفيف نوبات الصرع عند وجودها لدى المريض مما يجعلها أكثر قابلية للسيطرة بالأدوية. و من العمليات الجراحية المعتادة لدى بعض حالات الأورام الدماغية ما يُعرف بجراحة منعطف السائل المُخّي الشوكي ( shunt surgery )، حيث يؤدي وجود أي انسداد أمام تدفق السائل المُخّي الشوكي إلى زيادة الضغط داخل الجمجمة، مما يؤدي بدوره إلى نشوء الكثير من الأعراض المعتادة لدى الأورام الدماغية، مثل شدة الصداع و الغثيان و التقيؤ و اختلال الرؤية و النوبات الصرعية، و من المعتاد تخفيف مثل هذا الضغط بإجراء عملية نزح للسائل المُخّي المتجمع، حيث يقوم الجراح بتركيب وصلة مصنوعة من أنبوب لدن يعمل كتحويلة ( shunt ) يُزرع احد طرفيها بالبطين الدماغي الذي يحتوي على السائل المُخّي، و يتم تركيب طرفه الآخر بالتجويف البطني عادة، أو بالقلب في بعض الأحيان، و يمر هذا الأنبوب تحت الجلد من الرأس مرورا بالرقبة و الصدر، و يمكن استخدامه بشكل مؤقت أو إبقائه بشكل دائم، و قد تُجرى مثل هذه العملية قبل جراحة استئصال الورم أو عقب انتهائها. زرع منعطف السائل المخي الجراحة عند اللوكيميا نظرا لأن خلايا اللوكيميا تنتشر بشكل واسع داخل النخاع العظمي و إلى عدة أعضاء أخرى، فمن المستحيل معالجة هذا النوع من الأورام بالجراحة، و التي من النادر أن يكون لها أي دور حتى عند التشخيص، حيث تقدم عمليات سفط نقى النخاع العظمي دلائل تشخيصية كافية، و لا يتم استخدام الجراحة سوى عند عمليات زرع القسطرات المختلفة التي تستخدم لحقن أدوية العلاج الكيماوي و العقاقير المساعدة و لسحب عينات الدم للتحاليل المختلفة. الجراحة عند الأورام الليمفاوية اللاهودجكن من غير المعتاد إجراء الجراحات لإزالة الأورام الليمفاوية اللاهودجكن، حيث قد ينجم عنها تضرر الأعضاء الحيوية السليمة أثناء الجراحة، إلا انه يمكن استئصال كامل كتلة الورم أثناء إجراء الخزع الجراحي إن كان ذلك متاحا، و من جهة أخرى يتم إجراء الخزع الجراحي المفتوح لتحديد نوع الورم اللاهودجكن بدقة حين يتعذر الحصول على كمّ كاف من أنسجة الورم عبر استخدام الخزع الإبري أو سفط نقى النخاع العظمي، كما قد يتم إجراء الجراحات عند نشوء طارئ ما ( مثل معالجة انسداد بالأمعاء نتيجة تضخم كتلة الورم )، أو يتم إجراؤها لتقصي مدى استجابة كتلة الورم للعلاج الكيماوي.
