外科手術治療仍然是原發性腎細胞癌最有效的治療方法。根治性腎切除的概念最早由Robson等提出，手術的目的是切除所有的腫瘤，從而獲得充分的無瘤外科切緣。根治性手術的基本原則包括首先結紮腎動脈和腎靜脈，在腎周筋膜外切除腎臟，切除同側腎上腺，清除從膈腳至主動脈分叉區域的淋巴結。通常，Ⅰ期、Ⅱ期和ⅢA期RCC可以採用根治性腎切除術治療。
單純性腎切除曾用於治療RCC，現已被根治性腎切除取代。與單純性腎切除相比，根治性腎切除手術可以提高外科治癒率，是治療局限性腎細胞癌的金標準。根治性手術創傷大，在是否需要常規切除受累側腎上腺和區域淋巴結的問題上，仍存有爭議。
根治性腎切除術的要求：①應當在游離腎臟前先結紮腎蒂，這具有很重要的實際意義，一方面可避免手術操作時造成腫瘤轉移，另一方面可以有效減少手術中出血。RCC是血管豐富的腫瘤，瘤體表面靜脈怒張，分離時極易出血。先結紮腎蒂可減少出血，但是較大的RCC多含有豐富側支血管供應，很難完全控制：②強調在腎周筋膜外施行腎切除術。由於約25%的局限性腎細胞癌可發生腎周筋膜顯微侵犯，因此，行腎周筋膜外切除可以預防術後局部腫瘤復發；③根治性手術時，是否需要切除同側腎上腺仍有爭議。通過對根治性腎切除標本的病理檢查發現，RCC累及同側腎上腺的比例並不高，只有2%～6.4%；但當RCC位於左腎、腫瘤較大、位於腎上極和腫瘤分期高時，累及腎上腺的幾率就會大大增加。