Phẫu thuật mạch máu có thể được đề xuất để điều trị nhiều vấn đề và bệnh lý ảnh hưởng đến hệ mạch. Phương pháp này được sử dụng để điều trị các bệnh mạch máu ngoại biên, đặc biệt là ở bệnh nhân mắc đái tháo đường, ví dụ như thiếu máu chi cấp tính hoặc mạn tính (lượng máu cung cấp tới chi đột ngột bị thiếu). Phẫu thuật mạch máu cũng có thể là thủ thuật cần thiết để điều trị chứng phình động mạch chủ, là tình trạng có chỗ phình xuất hiện trên thành động mạch, mà nếu không được điều trị, có thể vỡ ra và dẫn đến chảy máu cũng như các biến chứng nghiêm trọng.
Nếu bị suy thận, bệnh nhân có thể thực hiện phẫu thuật mạch máu để tạo và duy trì một đường tiếp cận mạch máu (trong đó một ống thông hoặc ống nhỏ sẽ được đưa vào cánh tay hoặc chân để cho phép tiếp cận mạch máu dễ dàng). Ngoài ra, phẫu thuật mạch máu cũng có thể được sử dụng để điều trị các bệnh lý tĩnh mạch bao gồm dị dạng động-tĩnh mạch (sự nối thông bất thường giữa động mạch và tĩnh mạch), giãn tĩnh mạch (tĩnh mạch bị sưng và vặn xoắn), huyết khối tĩnh mạch sâu (sự hình thành cục máu đông trong tĩnh mạch sâu, đặc biệt là ở chân) và loét tĩnh mạch chân.
Phương pháp phẫu thuật này nhằm mục đích điều trị các vấn đề về mạch máu, tĩnh mạch hoặc động mạch với sự tham gia của các bác sĩ thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau bao gồm bác sĩ chuyên khoa nội tiết, y tá chăm sóc vết thương và bác sĩ phẫu thuật chuyên sâu về mạch máu, cũng như các bác sĩ chuyên về giáo dục nhận thức và phục hồi chức năng.