Quando o tratamento clínico não é efetivo, a cirurgia torna-se uma opção. Nela, geralmente sob anestesia local, o cirurgião corta o ligamento na base da mão (ligamento transverso do carpo), o que alivia a pressão sobre o nervo. Quando a STC é bilateral, o que é relativamente frequente, a cirurgia é feita primeiro no lado que mais incomoda e duas semanas depois, no outro lado. Uma opção ao tratamento cirúrgico convencional é a utilização da técnica endoscópica que, através de uma ou duas pequenas incisões, permite posicionar uma câmara e um instrumento de corte para seccionar o ligamento. Os resultados a longo prazo das duas técnicas são semelhantes, mas com a técnica endoscópica os pacientes referem menor desconforto pós-operatório e são capazes de retornar ao trabalho mais rapidamente. Contudo, o risco de lesão do nervo mediano é maior com essa técnica.