Beroende på typen av tumör behandlas tumörer i centrala nervsystemet med operation, strålbehandling, cytostatika, läkemedel som hämmar blodkärlsbildning i tumören eller en kombination av dessa. Ökad molekylärgenetisk kunskap möjliggör en mer exakt indelning av tumörer i olika grupper som kräver olika behandlingar och riktad behandling (så kallade målstyrda läkemedel) som kan användas vid sidan om konventionell behandling.
För de flesta typer av tumörer i centrala nervsystemet är den viktigaste behandlingen som påverkar prognosen att operera bort tumören så fullständigt som möjligt. Men om tumören finns i ett område som inte kan avlägsnas (t.ex. hjärnstammen) försöker man ta en biopsi av tumören för att fastställa den exakta tumörtypen. Operationer i centrala nervsystemet är vanligtvis förknippade med en risk för komplikationer. De eventuella komplikationerna beror på var tumören är belägen och riskerna diskuteras med neurokirurgen före operationen. För vissa typer av tumörer, t.ex. låggradigt gliom, räcker det med kirurgiskt avlägsnande av tumören som behandling. Elakartade eller ofullständigt avlägsnade tumörer kräver också annan behandling efter operationen.
Ofta stör hjärntumörer det normala flödet av cerebrospinalvätskan och kan orsaka farligt högt intrakraniellt tryck. Därför behövs ibland en shunt under eller före tumöroperationen. En shunt är ett silikonrör som leder cerebrospinalvätska från hjärnventrikeln till bukhålan eller hjärtats högra förmak via alternativa vägar. Cerebrospinalvätska kan i vissa fall också ledas via en alternativ väg genom ett extra hål som görs i den tredje ventrikelns botten.
Strålbehandling är en effektiv behandling för de flesta tumörer i centrala nervsystemet efter tumörens avlägsnande eller när avlägsnande inte är möjligt på grund av tumörens läge. Särskilt strålbehandling av hela centrala nervsystemet (kraniospinal strålbehandling) orsakar betydande långtidsskador hos yngre barn, särskilt när det gäller kognitiv utveckling, hormonreglering och tillväxt. Därför undviker man strålbehandling hos de yngsta barnen under tre år. Strålbehandling ges i små dagliga doser under flera veckor för att minska biverkningarna.
Cellgift (cytostatika) används i olika kombinationer beroende på tumörtyp. Hos mycket små barn, där strålbehandling inte är möjligt, är cytostatika en viktig del av den postoperativa behandlingen. Hos lite äldre barn används cytostatika före och/eller efter strålbehandling. Cytostatika kan också användas för att förbättra behandlingen även under strålbehandling. Dessutom behandlas vissa hjärntumörer med cytostatikabehandlingar med hög dos (s.k. jättecytostatikabehandling), där cytostatikadoserna är så höga att benmärgens funktion allvarligt och permanent störs och benmärgen inte kan producera nya blodkroppar. Därför samlas patientens egna blodstamceller in före högdosbehandlingen och returneras efter behandlingen. Dessa stamceller påskyndar benmärgens återhämtning efter behandlingen.
I de flesta fall administreras cytostatika intravenöst genom en central venkateter. Vissa cytostatika administreras också direkt i cerebrospinalvätskan via en lumbalpunktion eller en doseringskapsel som placeras i hjärnventrikeln. Dessutom finns det cytostatika som tas via munnen. Den administrering som kräver lumbalpunktion sker under narkos, medan andra metoder är smärtfria.
Det finns en blod-hjärnbarriär mellan blodcirkulationen och det centrala nervsystemet som gör det svårt för många läkemedel att nå en tumör i centrala nervsystemet. Tumören orsakar en störning av blod-hjärnbarriären, men många cytostatikabehandlingar är mindre effektiva i det centrala nervsystemet än i resten av kroppen. Tumörer i centrala nervsystemet kan också påverkas av så kallade antiangiogena läkemedel, som stör blodflödet till tumörerna och därmed hämmar tumörtillväxten. Dessa läkemedel tas vanligen via munnen.
Den nyaste behandlingen, vid sidan om andra behandlingar för vissa tumörer i centrala nervsystemet, är läkemedel med små molekyler som passerar blod-hjärnbarriären som har ett direkt mål i tumören. Molekylärgenetiska undersökningar av tumören används för att identifiera potentiella mål för riktad behandling. Det finns dock fortfarande ingen information om dessa behandlingars långsiktiga effektivitet eller biverkningar.
I Finland behandlas många cancersjukdomar hos barn, inklusive tumörer i centrala nervsystemet, enligt internationella behandlingsprogram som garanterar behandling enligt den mest aktuella kunskapen.