Suelen tener por finalidad la exéresis de tumores o quistes primarios del mediastino. Generalmente se realizan con intención curativa, aunque pueden hacerse de forma paliativa (reducción de masa tumoral en algunos tipos de neoplasias) o para la simple toma de biopsias. Estas últimas, no obstante, suelen llevarse a cabo con las técnicas de exploración quirúrgica del mediastino (mediastinoscopia y mediastinotomía anterior). La exéresis del timo o timectomía se efectúa en casos de miastenia gravis. Los desbridamientos mediastínicos están indicados en casos de mediastinitis postesternotomía, por rotura de esófago o cervicotorácica descendente procedente de patología maxilofacial.