手術治療分為三類：保守性手術（保留生育功能的手術）、半保守性手術（保留卵巢功能的手術）、根治性手術。
（1）保守性手術（保留生育功能的手術） 子宮內膜異位症好發於生育年齡的婦女，對要求生育的年輕患者，在男方生育功能正常的情況下，尤其患者經過藥物治療無效者，可選用保守性手術，在情況允許的情況下，儘量保留卵巢（或部分卵巢）、輸卵管及子宮，儘量切除肉眼可見的盆腔病灶，分離粘連，恢復盆腔器官的正常解剖，同時手術時處理好盆腔創面，防止術後粘連，以達到保存生育功能和促進受孕的目的。
（2）半保守性手術（保留卵巢功能的手術）對於年齡在45歲以下、無生育要求，或者儘管病人年齡較輕，但由於臨床症狀嚴重、病變廣泛，無法保留生殖功能，或藥物治療效果不佳者，可行半保守性手術，切除子宮和盡可能切除盆腔內膜異位元病灶，保留部分、一側或雙側正常的卵巢組織，保存病人的卵巢內分泌功能。
（3）根治性外科手術 患者年齡45歲以上，或者儘管病人年齡較輕，不需保留生殖功能者，由於病變廣泛，臨床症狀嚴重，經藥物治療無效，或者手術中無法切除異位病灶以防復發及手術後復發的病人，可行全宮及雙側卵巢切除術及盆腔子宮內膜異位病灶切除術，以達根治的目的。雙側卵巢切除後，由於失去卵巢內分泌功能的支持，盆腔殘留的病灶可逐漸萎縮而達治癒。