脑胶质瘤根据肿瘤细胞的形态学、肿瘤细胞的恶性程度以及肿瘤所处的部位进行分类。 脑胶质瘤根据其肿瘤细胞形态学与正常脑胶质细胞的相似程度（并不一定是其真正的细胞起源），进行如下主要分类：
· 星型细胞瘤—星形细胞
· 少枝细胞瘤—少枝细胞
· 混合胶质瘤，例如少枝--星形细胞瘤，包含了混杂类型的胶质细胞
· 室管膜瘤—室管膜细胞 脑胶质瘤按肿瘤细胞在病理学上的恶性程度，可以进一步分类。
· 低级别胶质瘤（WHO 1-2级），为分化良好的胶质瘤；虽然这类肿瘤在生物上并不
属于良性肿瘤，但是患者的预后相对而言，还是不错。
· 高级别胶质瘤（WHO 3-4级），为低分化胶质瘤；这类肿瘤为恶性肿瘤，患者生存
较差预后。
目前虽然有很多关于胶质瘤的分级系统，但是最为常用的还是世界卫生组织（WHO）制定的分级系统。根据这一分级系统，脑胶质瘤分为1级（恶性程度最低、预后最好）到4级（恶性程度最高、预后最差）。其中，传统细胞病理学所谓的间变胶质瘤与WHO的3级相对应；胶质母细胞瘤与WHO的4级相对应。 脑胶质瘤可以根据其在大脑所处的位置，进行分类。小脑幕（一层包裹小脑的结缔组织）将脑组织分为幕上和幕下区域。据此，脑胶质瘤也为为幕上胶质瘤和幕下胶质瘤。
· 幕上胶质瘤：位于小脑幕上，主要是大脑半球，为成人最常见脑胶质瘤（70%）。
· 幕下胶质瘤：位于小脑幕下，主要是小脑半球，为儿童最常见脑胶质瘤（70%）。
· 桥脑胶质瘤：位于脑干。脑干包括间脑、桥脑和延髓三个部分，其中桥脑控制了
包含呼吸等重要的功能。在桥脑进行手术，具有很大的风险。