手术计划的制订
手术计划包括病灶清除和功能重建两部分。
（一）病灶清除
为明确病灶的范围，术前需要常规进行X线、CT、MRI增强等检查，必要时还需要DSA和病理活检检查。X线和CT扫描评估骨质及是否合并病理性骨折，MRI评估软组织范围。对于较大的病灶，需要在术前切开或穿刺活检病理评估骨巨细胞瘤的病理分级。术前还必须进行胸部CT检查来排除肺转移。将临床表现、影像学表现和组织学结合起来评估临床分期，进而决定手术计划。对于恶性骨巨细胞瘤，或骨破坏严重、存在较大软组织包块的骨巨细胞瘤，手术难度较大，术前要仔细评估病灶与周围毗邻重要血管、神经的关系，必要时需请血管外科医师会诊并提前准备人工血管。同时还需要做DSA检查，以了解其血供情况，必要时需进行血管栓塞以减少术中出血量。
骨巨细胞瘤的手术方式包括病灶内刮除、扩大刮除和切除。病灶内刮除手术的肿瘤复发率可以达到20%以上，扩大刮除手术则需要使用高速磨钻去除1 cm以上瘤外松质骨或至正常皮质骨，从而有效地扩大肿瘤的外科治疗边界，辅以物理、化学等辅助治疗方法（如电刀烧灼、液氮、微波、石炭酸、无水乙醇等），大大降低了肿瘤复发率。广泛切除手术肿瘤复发率极低，但并发症发生率却明显升高，功能恢复也不如接受病灶内手工刮除和辅助治疗的患者。位于长骨和短骨的骨巨细胞瘤，手术治疗的最大挑战在于刮除术后相对较高的复发率，大多数在首次手术后2年内发生。能否降低复发率 很大程度上依赖于刮除的范围。
由于人们认识到，骨水泥反应产生的自由基和热效应能在骨松质引起3 mm以上的坏死，因此骨水泥已经被广泛应用。目前的证据显示，在彻底的病灶内扩大刮除后植入骨水泥或松质骨已可以防止复发，但是无论骨水泥化学或热力性质如何，肿瘤切除的范围是最重要的。骨水泥相较于骨移植有优势，因为骨水泥更便宜，而且术后能直接负重。
在一项研究中，677例患者接受单纯病灶刮除植骨手术，复发率达到45%。使用佐剂（比如液氮、苯酚、过氧化氢、骨水泥）后，复发率可降低至17%。单独灭菌用水并不如其他化学佐剂一样有效。其他研究比较了乙醇与苯酚及氩离子凝固激光束对于提高局部控制的效果。乙醇和苯酚的复发率基本相同，MSTS功能评分无显著差异。乙醇更易于使用，并且安全性更高。扩大刮除的细胞“杀伤区域”也可以通过氩气束激光得以实现。(https://www.daowen.com)
对于首次病灶内刮除+骨水泥植入术后复发的骨巨细胞瘤，人们发现再次刮除+骨水泥填充和整块切除相比，没有增加远期复发和转移。在一项回顾性研究中，14%（19/137）首次治疗采用病灶内刮除+骨水泥填充的患者出现了局部复发。这19名复发患者中的15名再次接受了病灶内刮除+骨水泥填充的治疗，13%（2/15）的患者再次出现骨巨细胞瘤复发。再次进行病灶内刮除+骨水泥填充相比于进行广泛切除+同种异体骨重建，患者能够保持更高的功能评分。
有软组织侵犯的骨巨细胞瘤局部复发率显著增加。刮除加辅助治疗取决于软组织成分范围。如果初次无法进行手术，则新辅助系统靶向治疗可能有助于在后面阶段进行病灶内手术，避免更多的侵入性手术。对于病理性骨折是否会增加局部复发的风险，还存在一定的争议。最近研究证实，切除和刮除对于伴病理性骨折的骨巨细胞瘤都是可行的。如果保留关节可行，那么合并病理性骨折的骨巨细胞瘤可以进行刮除手术；但如果是关节内骨折，则应尽快进行刮除手术。对于有移位的关节内骨折、骨折伴有软组织侵犯、结构完整性不能恢复时，应当考虑切除手术。有研究表明年轻患者复发风险增加，但这没有得到其他研究人员的证实。
在多处复发或是不可刮除、不能保留关节、存在广泛皮质破坏（例如，没有足够剩余的皮质进行刮除），以及包含软组织侵犯的骨巨细胞瘤，应当考虑整块切除。整块切除也可以在一些相对次要的骨骼进行，如尺骨远端、腓骨近端及髂骨翼等。这些部位无须重建，功能一般不受明显影响。对于曾经被确诊为骨巨细胞瘤又复发的患者，需要警惕恶变的可能，这种情况一般行广泛切除或截肢术。
（二）功能重建
对于刮除术后的骨缺损，可以使用自体骨、同种异体骨、人工骨移植填充。对于切除术后的大块骨缺损，大块异体骨关节移植、人工关节假体重建、人工关节-异体骨复合物（APC）都是可选的重建方法。但是大范围的功能重建，往往意味着手术难度增加及功能下降，后续还可能出现感染、假体松动、同种异体骨段骨折等并发症，导致患者需要再次接受手术。