缺血性腦卒中也可以采取手術治療方式，即手術手段治療目的，主要就是重建缺血部位的側支血液循環，改善供血不足的情況。現在比較常用的有顱內外動脈搭橋手術，頸動脈內膜切除術，大網膜顱內移植術，椎動脈減壓術等。
一、顱內外動脈搭橋手術，這是一項風險性較高的手術，但針對腦部腫瘤等病變引起的腦缺血，具有很好的治療效果，即開啟部分顱骨，采用人工血管將顱內外原來有供血障礙的動脈連接起來以緩解供血不足的情況。
二、頸動脈內膜切除術，手術適應單側或雙側頸動脈循環系統出現障礙，導致短暫性腦缺血發作的癥狀。通過切除頸動脈內膜可治療動脈粥樣硬化，緩解頸動脈嚴重狹窄，對改善腦缺血，預防嚴重腦卒中有重要意義。
三、大網膜顱內移植術，此手術適用于頸動脈廣泛性狹窄或閉塞引起的腦缺血。手術過程是先切開腹部，確定胃部大網膜可以移植到腦部，然后按大網膜血管分布，裁出需要的移植面積，再在腹部至腦部開出一條皮下隧道，然后將大網膜逐漸向腦部引入。開顱剪去已病變的腦膜，將大網膜覆蓋在大腦表面，以重新建立大腦表面的側支循環，改善供血不足的情況。
四、椎動脈減壓術，如果有人患了頸椎病，壓迫椎動脈，從而造成腦部嚴重供血不足，則需要采取椎動脈減壓術來治療，一般這種情況先對頸椎病進行物理治療，如果多次物理治療仍是無效，方可考慮此項手術治療。
