Ανευρύσματα συμβαίνουν σε διάφορες θέσεις στον εγκέφαλο. Υπάρχουν ειδικές χειρουργικές προσεγγίσεις προκειμένου να αντιμετωπισθεί αυτό το φάσμα ανευρυσμάτων. Η μικροχειρουργική είναι η βάση για την επιτυχή χειρουργική θεραπεία των ανευρυσμάτων. Η προσπέλαση των ανευρυσμάτων που βρίσκονται στους υπαραχνοειδείς χώρους και σε αύλακες εκτός του εγκεφάλου μπορεί να γίνει δια του προσεκτικού ανοίγματος των φυσικών αυτών διαδρομών. Η χειρουργική της βάσης του κρανίου, που χρησιμοποιεί διαδρόμους δια μέσου του οστού της βάσης του κρανίου, χρησιμοποιείται συχνά για βαθειά και δύσκολα ανευρύσματα. Νεότεροι τρόποι για τη θεραπεία των ανευρυσμάτων, συγκεκριμένα η απόφραξή τους με σπειράματα πλατίνας που τοποθετούνται εντός του ανευρύσματος, είναι διαθέσιμοι για επιλεγμένες περιπτώσεις. Σύνθετα και γιγαντιαία ανευρύσματα που δεν είναι δυνατόν να θεραπευθούν με τις συμβατικές τεχνικές με κλιπ ή σπειράματα, αντιμετωπίζονται με περισσότερο πολύπλοκες διαδικασίες όπως εγχειρήσεις παράκαμψης (bypass) που επανατροφοδοτούν ροή αίματος στις αρτηρίες προς τα κάτω από το ανεύρυσμα, ώστε οι αρτηρίες υπεράνω που πληρούν το ανεύρυσμα να μπορούν να αποφραχθούν.

Οι περισσότερες αρτηριοφλεβώδεις δυσπλασίες (AVMs) αντιμετωπίζονται με μικροχειρουργική εκτομή. Η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα της εγχείρησης επαυξάνεται με τον προεγχειρητικό εμβολισμό, μια ενδοαγγειακή διαδικασία που επιλεκτικά καθετηριάζει τις αρτηρίες που τροφοδοτούν το AVM και αποφράσσει αυτές με σωματίδια ή κόλλα. Αυτή προεγχειρητική τεχνική ελαττώνει τη ροή δια μέσου ενός AVM και διευκολύνει τη χειρουργική της αφαίρεση. Ενώ τα περισσότερα AVM είναι δυνατόν να αντιμετωπισθούν με αυτόν τον τρόπο, αυτές που δεν είναι χειρουργικώς προσπελάσιμες αντιμετωπίζονται με στερεοτακτική ακτινοχειρουργική, ή με Gamma Knife. Η προσέγγιση αυτή χρησιμοποιεί ακτινοβολία που στοχεύει επακριβώς στο AVM προκειμένου να προκληθούν αλλαγές στις αρτηρίες που τις αποφράσσουν με το χρόνο.

Θεραπεία των αρτηριοφλεβωδών συριγγίων της σκληράς μήνιγγος (DAVF): Οι βλάβες είναι ανώμαλες επικοινωνίες αρτηρίας – φλέβας στην σκληρά μήνιγγα που υπέρκειται του εγκεφάλου. Οι DAVF συνήθως θεραπεύονται ενδοαγγειακώς (με εμβολισμό) δια της απόφραξης των αρτηριών που τις τροφοδοτούν με εμβολικούς παράγοντες, ή δια της απόφραξης των φλεβικών κόλπων στους οποίους εδράζονται αυτά τα συρίγγια. Για βλάβες που δεν έχουν πλήρως αποφραχθεί με ενδοαγγειακές μεθόδους, χρησιμοποιείται εγχείρηση για να ολοκληρωθεί η θεραπεία.

Θεραπεία σηραγγώδους αγγειώματος : Οι δυσπλασίες αυτές των τριχοειδών και των φλεβών είναι σπάνιες, προκαλούν κρίσεις ή οξέα, εστιακά νευρολογικά ελλείμματα που ποικίλουν ανάλογα με τη θέση της βλάβης. Τα σηραγγώδη αγγειώματα διαφέρουν σε μέγεθος, με διάμετρο λίγων χιλιοστών έως μερικών ιντσών. Οι βλάβες αυτές αντιμετωπίζονται χειρουργικά όταν είναι προσπελάσιμες, πράγμα που επιτρέπει την αφαίρεση της δυσπλασίας και συχνά θεραπεύει τις κρίσεις. Η χειρουργική εκτομή απαιτεί προσεκτική στρατηγική να φθάσει ο χειρουργός στη βλάβη χωρίς να περάσει μέσω κανενός ζωτικού εγκεφαλικού ιστού, συχνά βασιζόμενος σε ενδοεγχειρητική πλοήγηση μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή.