A cirurgia é o procedimento para a retirada do tumor cancerígeno. Sua extensão vai depender do tamanho do tumor. Em alguns casos, é possível preservar a mama e, em outros, pode ser necessária sua retirada e a remoção de outras áreas adjacentes.

A cirurgia de conservação da mama remove a porção cancerosa e parte do tecido sadio em volta do tumor, preservando ao máximo a aparência normal da mama. Quando a cirurgia retira uma pequena área em volta do câncer é chamada de lumpectomia e quando remove uma área maior de tecido é conhecida como quadrantectomia. Em ambos os casos podem ser retirados alguns nódulos linfáticos da axila.

A mastectomia remove toda a mama. Na mastectomia simples são removidos também alguns nódulos linfáticos da axila; na mastectomia radical modificada a maioria dos nódulos linfáticos da axila é retirada e pode acontecer ainda a remoção do revestimento dos músculos do tórax. Na mastectomia radical, além da mama, são retirados os músculos peitorais, todos os nódulos da axila, alguma gordura e pele.