1、放療
放射治療是腦幹膠質瘤的主要治療方法。能提高存活時間，並能穩定或者逆轉75-90%病人的神經功能障礙。傳統的治療包括54～60Gy的局部放療，單次劑量爲1.8～2.0Gy。這種方案能達到9～13個月的平均生存期。
放療之後出現的長期副反應包括：生長停滯和其它內分泌疾病，認知和聽力損害，血管狹窄導致的梗塞，以及繼發惡性病變的可能。如果有可能，放療應當被限定給那些年長的兒童以及成人。
儘管有單個的報道認爲超分割放療總劑量達78Gy可以延長病人的無進展生存期，但是報道的大量的合作臨牀試驗卻沒有揭示出此種手段的治療優點。當給予最高的劑量後，有62%病人的病人有類固醇依賴，45%的病人有瘤中心的壞死。
文獻上共有39例腦幹膠質瘤病人接受過伽瑪刀治療。對12例腦幹低度惡性腦幹膠質瘤病人進行了伽瑪刀治療，有11例病人腫瘤的生長得到了控制(6例病人消失或者變小，5例沒有變化，1例病人腫瘤進展)。同樣報道了7例病人中的6例在伽瑪刀治療之後獲得了滿意的效果。
對20例局竈性腦幹膠質瘤病人進行了伽瑪刀治療，平均隨訪78.0個月。4例病人腫瘤消失，12例縮小。另有4例腫瘤進展病人死亡。作者認爲伽瑪刀可以作爲局竈性腦幹膠質瘤病人的主要或者術後輔助治療手段。
2、化療
截至目前，很少有臨牀試驗來對腦幹局竈性膠質瘤的化療進行評價。客觀的講，化療並沒有抵消其他方法對膠質瘤的治療作用，對於化療中或之後進展的腫瘤給以放療同樣會起到控制腫瘤的作用。資料認爲在放療之後給以加強化療相比於單純的化療，可以顯著增加橋腦膠質瘤病人的中位生存期，環磷酰胺比依託泊甙和卡鉑聯合的化療方案更有效。
替莫唑胺是針對成人膠質瘤最有活性的化療製劑，對33例瀰漫性腦幹膠質瘤的病人放療之後進行連續6個療程的替莫唑胺治療，結果發現替莫唑胺的給予並沒有改變此類腫瘤病人可憐的預後。由於其他復發兒童腦膠質瘤也被發現對替莫唑胺有抵制(反應率只有12%)，因而替莫唑胺的耐藥性可能是兒童膠質瘤的一個共性，而不是單一的腦幹膠質瘤對替莫唑胺反應差。
3、預後
從部位來講，位於中腦的病變(7-8%)，預後通常良好，而那些位於延髓的病變(10-15%)，則預後相對較好，位於橋腦的病變(80%)則預後最差。
對腦幹膠質瘤而言，症狀持續時間是個很重要的預後因素。診斷前已經症狀持續時間大於6個月病人的預後要好於那些小於6個月的病人。橋腦腫瘤預後惡劣，因爲大部分都是瀰漫性腫瘤。大部分兒童在18個月之內死亡。儘管可以給放療，但是一年的生存率仍舊很低，大約35–46% ，3年生存率爲11–17%。少部分橋腦局竈性腫瘤因爲邊界侷限和可切除性而預後較好。
總結
儘管局竈性腦幹腫瘤可以採用手術治療來獲得良好的預後，但是瀰漫性腦幹膠質瘤仍然是最常見的預後最差的腫瘤 。
對於瀰漫性腦幹膠質瘤病人，放療和/或化療是現今主要的治療方法。由於血腦屏障的存在，系統性使用的化療藥物很少能達到這些腫瘤。這些腫瘤對放療有短暫的效果;然而緩解期是短暫的，診斷後平均9個月後即可見明顯的臨牀進展。另外，還會出現延遲的和放療有關的毒性反應，後者包括：腦幹的放射性的壞死和放療誘發的枕葉損傷和下丘腦軸的損傷。
