目的：比较非小细胞肺癌同期单发脑转移手术治疗与非手术治疗的效果。方法：全面检索从1990年1月1日至2013年3月1日发表的关于非小细胞肺癌同期单发脑转移肺部或脑部手术治疗的英文文献，对纳入的文献中有关研究设计、研究对象、研究结果等内容进行摘录，用RevMan5.0进行统计分析。结果：按照纳入标准，共有9篇文献纳入本研究。与非手术治疗相比，接受肺部手术治疗的患者预后更好，风险比（HR）为0.46（95%可信区间0.32-0.67）。脑部接受手术治疗的患者比非手术治疗的患者预后更好，风险比为0.75（95%可信区间0.61-0.91）。胸内淋巴结(肺内、肺门和纵隔淋巴结)阴性(N0)的患者相比阳性(N1,N2或N3)的患者从手术治疗中获益更大，风险比为0.52（95%可信区间0.39-0.70）。结论：本研究证明对于非小细胞肺癌同期单发脑转移患者，对肺部原发灶和脑部转移灶行手术切除是有意义的，相比非手术治疗使患者获益更大。对于胸内淋巴结阴性的患者，接受手术治疗更有意义。