الجراحة الإشعاعية (بالإنجليزية: Radiosurgery) هي تدمير مناطق مُختارة من الأنسجة الحية بدقة عالية بدلًا من القطع بأداة حادة. كبقية أنواع العلاج بالإشعاع، تُستخدم هذه التقنية غالبًا لعلاج السرطان. عرّف العالم السويدي لارس لكسيل الجراحة بالإشعاع على أنها: «جرعة واحدة كبيرة من الإشعاع موجهةٌ بطريقة مجسمة نحو المنطقة المُرادة داخل الجمجمة».
في الجراحة الإشعاعية المجسمة، تشير كلمة المجسمة إلى نظام إحداثيات ثلاثي الأبعاد يربط بين الهدف الجراحي الافتراضي على الصور التشخيصية مع الهدف الجراحي الأصلي في جسم المريض.
تسمى الجراحة الإشعاعية المجسمة أحيانًا بإشعاع الجسم العلاجي المجسم أو بالإشعاع المجسم التدميري العلاجي.