當上述情況惡化或藥物與介入治療未能奏效時，外科治療便成為關鍵選項。 在神經外科領域中，除了急性處理外，亦強調「預防性」手術的價值。某些患者即使尚未出現中風，經影像發現已有高風險血管狹窄或供血異常時，亦可考慮進行外科介入以降低未來中風風險。 在以下情況中，外科手術是重要的處理方案：

• 無法接受支架成形術或內膜切除術的頸動脈重度狹窄
• 因雲霧症引起的腦供血不足
• 反覆缺血性小中風或一側腦部慢性供血障礙

此時，外科醫生可能會建議「顱內-顱外搭橋手術」（EC-IC bypass），透過連接顱外血管與顱內動脈，改善腦部血流供應，降低中風機會。