胸主动脉瘤的手术，通常是切除动脉瘤并用适当大小的人造血管修复替换。全心肺转流术对升主动脉瘤切除是必要的，部分心肺转流术以支持动脉瘤远端的血液循环对降主动脉瘤切除来说是合理的。主动脉弓部的动脉瘤也可成功地切除，但该手术过程较复杂，而且危险性很高，不仅要切除动脉瘤，有些病人还要再植所有的头臂血管。

胸主动脉瘤的手术疗法在时间的选择上仍然受多种因素影响。一般认为，当动脉瘤直径达6～7cm以上者，有较高的手术风险。外科指征包括动脉瘤迅速的扩大、严重的主动脉瓣反流或伴有相关症状的患者。Marfan综合征者，常有较高的夹层分离和破裂的危险，当动脉瘤直径达5.5cm时，即应选择手术治疗。

近年来，外科治疗取得了相当大的进展，大多数治疗中心报道，选择性胸主动脉瘤切除术的早期存活率在90%～95%。Dake等报道，在胸降主动脉瘤治疗中，采用经皮血管内安置stent移植片固定，这项技术远比外科手术创伤性小，并且可减少外科手术治疗中脊髓动脉供血中断导致的截瘫的可能性。尽管目前这项技术还在试验阶段，但预期不久将来在那些不能手术治疗且有主动脉瘤破裂危险的患者中，可能会起到重要作用。