目前，脑肿瘤治疗面临重要挑战。因为在消除肿瘤同时，要考虑正常脑细胞的损伤。这些年通过研究者的不断努力，已经稳步延长了脑肿瘤患者时间、改善了生活质量。例如，近期的各种脑肿瘤相关基因的发现可以识别脑肿瘤亚型，这有助于医生进行个性化靶向治疗。
研究者第一次把计算机断层扫描（CT）用于怀疑有脑肿瘤的女性患者。CT是用X线从多个方向对脑部进行一定厚度的层面扫描，再使用计算机还原拍到的图像。这是医生第一次清楚的看到长在脑组织中的肿瘤。随后的几十年中，这项技术不断更新、结合了其他成像技术，出现了如磁共振成像（MRI）等检查。
研究者第一次公布了化疗药物卡莫司汀（carmustine）治疗胶质瘤的数据。卡莫司汀可以透过血脑屏障，对胶质瘤起作用。虽然，卡莫司汀会引起明显的不良反应，但这是第一个化疗药物可以缩小肿瘤的试验。随后的试验卡莫司汀和其他药物联合其他治疗方法可以延长脑肿瘤患者时间（虽然增加时间不长）。
有研究结果显示，放射治疗可以把胶质母细胞瘤（恶性程度非常高的脑肿瘤）患者中位时间从3个月延长到9个月后，放疗成为胶质母细胞瘤的主要治疗方案。这是第一次放射治疗对脑肿瘤有效。
现在，不能做手术的肿瘤患者可接受单独放射治疗或放疗与化疗联合治疗。能做手术患者可在手术前或手术后接受放射治疗。
磁共振成像（MRI）检查替代CT检查成为脑肿瘤患者首选检查方法。新技术可以提供更清晰的脑肿瘤图像，医生第一次看到小肿瘤、低级别肿瘤成像。目前，MRI广泛用于诊断脑肿瘤、评估肿瘤大小、确定肿瘤、无创性监测治疗效果等方面。与使用X线成像的CT不同，MRI使用磁共振现象重建脑部或其他组织信息。
近20年的研究后，医生开始用无创性技术伽马刀治疗脑肿瘤。伽马刀是立体定向放射外科（SRS）的一种。SRS可以把放射线准确聚焦到肿瘤上，肿瘤细胞功能和复制，减少周围正常组织的损伤。
新的脑部和神经系统肿瘤分类国际标准为医生和研究者提供了肿瘤分期、肿瘤特点、基因特征和治疗方面信息。WHO提供统一标准后，为肿瘤治疗交流、研究翻译、改善患者护理提供了便利。目前，每隔几年都要更新一些新内容。
对多个试验的大型分析结果显示，与单用术后辅助放疗比较，术后辅助放疗+化疗的恶性胶质瘤患者时间更长。之前的随机临床试验结果显示，这种治疗方法只取得了边际获益（marginal benefit）。但是，当综合评估多个试验结果时获益更明显。
虽然有数据分析结果，但是这种治疗方法的获益不显著。考虑到潜在的严重不良反应，对这种治疗方法的争论仍在持续。
考虑到脑肿瘤治疗的复杂性和改善治疗的紧迫性，NCI建立和儿童的主要脑肿瘤临床研究网络。由美国学术机构的顶尖脑肿瘤专家组成，他们协同评估新治疗方法对新诊断和复发脑肿瘤的效果。
2005年，替莫唑胺获得间变性星形细胞瘤和其他高级别胶质瘤治疗的完全批准。有研究数据显示，初始放疗加用替莫唑胺可以增加2年率50%。
手术植入含卡莫司汀（抗肿瘤药）的生物降解“晶片”可以改善一些胶质瘤患者总时间。晶片可持续提供化疗药物杀灭肿瘤细胞、预防肿瘤复发。目前，这种方法可用于新诊断的胶质母细胞瘤（glioblastoma）、复发的恶性胶质瘤、高型胶质瘤。
2005年，由NCI、国家人类基因组研究所共同启动了癌症基因组图谱项目(TCGA)。TCGA项目选择了胶质母细胞瘤和其他肿瘤作分析的肿瘤类型。
2008年，研究者确认了几个关键性基因，如ERBB2、NF1、TP53等。这些基因参与胶质母细胞瘤发病和。
研究者发现有MGMT基因改变的患者使用替莫唑胺的治疗效果更好。MGMT基因涉及修复的肿瘤细胞DNA，包括化疗引起的DNA。有MGMT基因改变的肿瘤不能修复替莫唑胺造成的DNA，因此对化疗更。另一方面，无MGMT基因改变的肿瘤更容易对化疗产生耐药。
使用先进的分型技术检测肿瘤样本，研究者区分了高级别星形细胞瘤亚型，发现了影响肿瘤治疗的每个亚型独特的生物学特征。
关于少突胶质细胞瘤（oligodendroglioma）的2项研究结果显示，部分缺失染色体1和19的患者与没有缺失的患者比较，对治疗更、时间更长。之后的长期随访结果显示，与单用放疗患者比较，接受放疗和化疗联合治疗患者的费用更合理、时间更长。
2项早期研究结果显示，贝伐珠单抗单用或联合伊立替康（irinotecan）治疗复发的胶质母细胞瘤有效果。基于这个发现，FDA加速批准贝伐珠单抗治疗胶质母细胞瘤适应症。贝伐珠单抗是第1个针对抗血管生成的药物，通过减少肿瘤血管形成，从而肿瘤的生长。在过去十年中第一个批准用于治疗脑肿瘤药物。
研究发现有IDH1和IDH2基因改变的脑肿瘤性小于没有此改变的脑肿瘤。这个发现可以让有突变的患者更安全的接受治疗。
IDH1和IDH2基因位于控制代谢的通上，如果这些基因发生突变可能会出现不正常细胞或癌细胞。
研究者可以使用9个基因预测胶质母细胞瘤对治疗的反应。研究者使用的是叫做DecisionDX-GBM的检查。如果该检查在未来的试验中证明效果，它可以帮助患者选择最合理的治疗方案。
为给中国患者提供该治疗服务，2015年1月美国Beon医疗在中国设立联络处：亨利福特。中国地区患者治疗费用减半，每月限10个名额。2017年年度，每月新增2名肿瘤特殊案例高额费用减免名额
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