O tratamento da neuralgia do trigêmeo na grande maioria dos casos é realizado somente com medicamentos. Em alguns pacientes, no entanto, após um período de alguns poucos anos o tratamento medicamentoso pode não fazer mais efeito. Para estes pacientes, que geralmente têm fortes dores na face, uma microcirurgia ou outros procedimentos (rizotomia) podem ser necessários. Geralmente existe uma artéria ou veia do próprio cérebro comprimindo o nervo trigêmeo. Nestes casos a cirurgia consiste em separas a vaso sanguíneo do nervo trigêmeo, o que causa alívio da dor já no pós-operatório imediato. Antes de qualquer procedimento cirúrgico para neuralgia do trigêmeo é importante o paciente ser avaliado para outros tipo de dor que podem simular a neuralgia do trigêmeo, bem como em caso de cirurgia ser avaliado para o melhor procedimento cirúrgico (descompressão microcirúrgica ou rizotomia).
