脑干胶质瘤应采取综合治疗，包括手术切除、放疗、化疗、免疫治疗等。
对外生型及局灶型脑干胶质瘤治疗一般先以手术切除，结合放疗、化疗、免疫治疗等行综合治疗。手术可以显著改善该类胶质瘤的预后，但由于脑干胶质瘤没有明显的边界，除了早期位置适当的小肿瘤外，难以做到全部切除，一般主张在手术早期，结合放射治疗、化学治疗、免疫治疗等综合治疗方法。这些方法虽然无法完全阻止肿瘤生长，但可以延缓复发和延长生存期。
而弥漫性脑干胶质瘤是最常见的预后较差的肿瘤。对于弥漫性脑干胶质瘤患者，放疗或化疗是临床上主要的治疗方法。弥漫性脑干胶质瘤对放疗有短暂的效果，但缓解期是短暂的，且无法延长其总生存期。而由于血脑屏障的存在，化疗药物很少能达到这些肿瘤，一般预后差。
