Mastektomi, meme dokusunun meme başı ve cildiyle birlikte tümüyle alınmasıdır. Meme koruyucu cerrahinin uygun olmadığı durumlarda başvurulur. Hastada koltukaltı lenf nodu tutulumu olduğunda modifiye radikal mastektomi yani memenin tamamının ve koltukaltı lenf bezlerinin büyük bir bölümünün çıkarılması biçiminde uygulanır. Meme kanserinin klasik cerrahi tedavi yöntemidir. İyi bir lokal kontrol sağlar; tümörün tekrar etme riski düşüktür.
Geçmişte yaygın olarak, günümüzde ise meme koruyucu cerrahinin uygun olmadığı büyük çaplı ve/veya memede yaygın dağılım gösteren (birden çok odaklı tümörler) tümörlü hastalar için mastektomi tercih edilir.
Ayrıca meme kanseri için yüksek riskli hastalarda, meme kanseri geni taşıyıcılarında meme başı korunarak eş zamanlı rekonstrüktif (yeniden şekillendirme) işlemler de uygulanabilir.