La cirugía es el principal  tratamiento del cáncer de tiroides.

Hay varios tipos:

• Lobectomía. Operación en la que se extrae sólo el lado de tiroides donde se encuentra el cáncer. Se pueden extraer ganglios linfáticos en el área para determinar si están afectados. 
  
• Tiroidectomía casi total. Operación en la que se extrae todo el tiroides salvo una pequeña parte.
  
• Tiroidectomía total. Operación en la que se extrae todo el tiroides.
  
• Disección de ganglios linfáticos. Operación en la que se extraen los ganglios linfáticos en el cuello a los que se ha propagado el cáncer.

Las principales complicaciones de la cirugía del tiroides son: el hipotiroidismo, es decir, una función demasiado baja de la glándula, por lo que es posible que el paciente precise tratamiento oral con hormonas tiroideas de por vida; la parálisis de cuerdas vocales; y la extirpación accidental de las glándulas paratiroides (localizadas detrás de la glándula tiroides), lo que da como resultado una bajada del calcio sanguíneo (por que las glándulas paratiroides regulan el calcio); la hemorragia y las infecciones de la herida.