A cirurgia é o tratamento mais comum para todos os estágios do câncer de pênis. Se a doença for diagnosticada em estágio inicial, o tumor pode, muitas vezes, ser tratado sem que seja necessária a remoção do pênis. O cirurgião discutirá com o paciente as opções de tratamento que oferecem a melhor chance de cura, de modo a preservar o máximo possível o órgão.

Neste tipo de cirurgia, o cirurgião retira parte ou a totalidade do pênis. É a forma mais comum e mais eficaz para tratar um câncer de pênis. O objetivo é retirar todo o tumor. Este procedimento é denominado penectomia parcial se apenas a parte mais distal do pênis é retirado. Na penectomia total todo o pênis é retirado, incluindo as raízes que se estendem até a pelve. Neste procedimento, o cirurgião cria uma nova abertura para a urina, que é denominada uretrostomia perineal. A micção pode ainda ser controlada porque o esfíncter (válvula) na uretra é preservado, no entanto, o homem terá que se sentar para urinar. Para tumores avançados, às vezes, o pênis é removido juntamente com o escroto (e testículos). Esta cirurgia é denominada castração, por remover a principal fonte natural do hormônio masculino testosterona. Os homens que fazem este procedimento deve usar uma versão artificial do hormônio para o resto da vida.