目前根治性手術切除是直腸癌患者唯一有效的治療方法。手術分兩大類，即保肛手術(Dixon手術)和非保肛手術(Miles手術);手術方式有開腹手術和腹腔鏡手術。腹腔鏡手術又可分完全腹腔鏡手術和腹腔鏡輔助手術;前者腹部無切口，後者腹部有輔助小切口。
開腹手術，腹部切口大，具有對患者創傷大、術後恢復慢、併發症多等缺點。
腹腔鏡手術，腹部切口小，具有手術操作精細、胃腸道干擾小、視野清楚、出血少、術中腫瘤受擠壓少，術後恢復快，術後腸粘連少及術後疼痛輕等優點。
直腸及其腫瘤位於盆腔，由於空間狹小、視野窄，開腹手術操作很困難。但腹腔鏡視野大，使解剖結構更易辨認，更容易找準組織間隙，更易顯露骶前神經、精囊、陰道直腸間隙、前列腺直腸間隙，有利於減少術中損傷及出血，保護患者排尿功能和性功能。
病灶的切除範圍和淋巴結清掃程度是惡性腫瘤根治徹底與否的關鍵。腹腔鏡直腸癌手術時可精確地在系膜根部結紮血管，對淋巴結的清掃更徹底;手術時能完全直視下行較精細的骶前間隙解剖，嚴格按照TME的手術原則，完整地切除直腸腫瘤和系膜。研究表明，對於Dukes A、B期直腸癌病人，腹腔鏡手術組與開腹手術組相比手術效果沒有差別，而對於Dukes C期的病人，腹腔鏡手術組術後5年生存率要明顯高於開腹手術組。
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