原发性纵隔肿瘤除恶性淋巴源性肿瘤适用放射治疗外，绝大多数原发性纵隔肿瘤只要无其他禁忌证，均应外科治疗。即使良性肿瘤或囊肿毫无症状，由于会逐渐增大，压迫毗邻器官，继发感染，甚至出现恶变，因而均以采取手术治疗为宜。
恶性纵隔肿瘤若已侵入邻近器官而无法切除或已有远处转移，则禁忌手术而可根据病理性质给予放射或化学药物治疗。良性肿瘤手术治疗的效果良好。恶性肿瘤应采用以手术为主的综合治疗。
手术应根据肿瘤所在部位的具体情况，选择合适的切口。术中应尽可能地完全切除肿瘤组织，同时注意保护纵隔内重要脏器和组织。如果术中发现肿瘤与周围组织粘连，必要时可切除周围组织并行修复。
原发性纵隔肿瘤不论良性还是恶性，只要没有明确的远处转移和呼吸循环系统功能障碍，都应首选手术治疗。另外，解除脏器压迫也是手术的适应证之一，但必须充分估计肿瘤摘除的可能性，考虑手术的利弊得失。有时，为了明确病理学诊断，为进一步的治疗取得依据，也可考虑剖胸探查。非手术治疗通常包括适当的放疗、化疗、免疫治疗和中医中药治疗。经合理治疗，多数纵隔肿瘤病人恢复顺利，少数应予特别注意，如伴有重症肌无力的胸腺瘤病人，要警惕肌无力危象和胆碱能危象的发生，一旦出现应果断行气管插管或气管切开。