目前，星形细胞瘤的治疗方法尚有争论。有专家认为，由于由于肿瘤生长缓慢，在患者出现症状前后的影像学上可长期无明显改变，对星形细胞瘤治疗的目的是以改善患者神经系统症状为主，当患者出现明显的神经系统症状或影像学检查发现肿瘤明显增大，应积极治疗。治疗以手术为主，争取做到肿瘤全切除。肿瘤经常自皮质表面一直长向深部白质。在皮质处肿瘤常有清楚界限，而深部白质U纤维处肿瘤与正常组织界限不清。因此当深部肿瘤生长于丘脑、基底节、脑干等重要结构处，全切肿瘤可导致严重的神经功能损害，仅可予大部切除肿瘤。星形细胞瘤的术后放疗仍有争论，至今为止尚无设计合理的完整研究提示术后放疗对患者预后的有效性。放疗另可产生放射性不良反应。肿瘤免疫组化染色BudR或Ki-67阳性，或PET检查发现肿瘤内有高代谢区者。提示应行放疗。我们同意这样的观点：在尚未对放疗有研究结论之前，对手术未能全切肿瘤的患者，术后应进行放疗。瘤床放射剂量应达到54Gy。部分患者在行肿瘤活检后行放疗也可有较满意的治疗效果。对于星形细胞瘤当前不建议行化疗。
位于大脑半球的肿瘤一般可手术切除，如位于非功能区可连同脑叶一并切除，肿瘤位于深部可做部分切除加外减压术。视神经胶质瘤和第三脑室肿瘤的手术要注意保护丘脑下部。浸润性的实质性小脑星形细胞瘤手术原则与大脑半球表浅部肿瘤一致，囊性小脑星形细胞瘤若“瘤在囊内”只要将瘤结节切除即可达到根治的目的。脑干肿瘤可用显微技术切除，如梗阻性脑积水未能解决时可做侧脑室腹腔分流术。一般实质性星形细胞瘤难以达到根治性切除，术后应给予放疗、化疗等综合治疗，可延长生存时间。