缺血性脑卒中也可以采取手术治疗方式，即手术手段治疗目的，主要就是重建缺血部位的侧支血液循环，改善供血不足的情况。现在比较常用的有颅内外动脉搭桥手术，颈动脉内膜切除术，大网膜颅内移植术，椎动脉减压术等。
一、颅内外动脉搭桥手术，这是一项风险性较高的手术，但针对脑部肿瘤等病变引起的脑缺血，具有很好的治疗效果，即开启部分颅骨，采用人工血管将颅内外原来有供血障碍的动脉连接起来以缓解供血不足的情况。
二、颈动脉内膜切除术，手术适应单侧或双侧颈动脉循环系统出现障碍，导致短暂性脑缺血发作的症状。通过切除颈动脉内膜可治疗动脉粥样硬化，缓解颈动脉严重狭窄，对改善脑缺血，预防严重脑卒中有重要意义。
三、大网膜颅内移植术，此手术适用于颈动脉广泛性狭窄或闭塞引起的脑缺血。手术过程是先切开腹部，确定胃部大网膜可以移植到脑部，然后按大网膜血管分布，裁出需要的移植面积，再在腹部至脑部开出一条皮下隧道，然后将大网膜逐渐向脑部引入。开颅剪去已病变的脑膜，将大网膜覆盖在大脑表面，以重新建立大脑表面的侧支循环，改善供血不足的情况。
四、椎动脉减压术，如果有人患了颈椎病，压迫椎动脉，从而造成脑部严重供血不足，则需要采取椎动脉减压术来治疗，一般这种情况先对颈椎病进行物理治疗，如果多次物理治疗仍是无效，方可考虑此项手术治疗。
