一般采用胸骨正中切口。青年婦女為美容需要，亦可采用雙側乳腺下切口，游離切口上下方皮瓣，再縱向鋸開胸骨或橫斷胸骨，經雙側第4肋間切口進胸；亦可經右側前外第5肋間切口進胸。切開心包后即可見右心房、右心室肺動脈顯著擴大，肺總動脈處尚可捫到收縮期震顫，注意有無左上腔靜脈以及肺靜脈進入左心房的部位有無異常，用手指按壓右心房壁，常可捫到房間隔缺損。經右心耳切口伸入手指作右房探查可判明心房間隔缺損的位置、大小及其邊緣情況，肺靜脈和冠狀靜脈竇開口是否正常以及二尖瓣和三尖瓣有無關閉不全。然后注射肝素，游離上、下腔靜脈繞置紗帶，經右心房及右心耳切口插入上下腔靜脈引血插管，升主動脈插入給血管，建立體外循環并通過血液降溫將體溫降至32℃左右，阻斷主動脈血流，于升主動脈根部注入冷心臟停搏液，心包腔內注入冷生理鹽水。束緊環繞上下腔靜脈的紗帶，在右心房界嵴前方作斜行縱切口，吸出右心房血液，顯露心房間隔。但不宜吸除過多血液，以免空氣進入左心房，引致氣栓。詳細窺察右心房內部解剖結構，注意房間隔缺損的部位和面積，邊緣組織是否完整；肺靜脈開口有無異常；冠狀靜脈竇開口，房室瓣，上、下腔靜脈開口及下腔靜脈瓣的情況。卵圓窩型缺損直徑在3cm以內可直接連續縫合，再用間斷縫線加固數針，縫針應穿過缺損前后緣較多的房間隔組織使縫合牢固。缺損巨大直接連續縫合，張力較大，或缺損邊緣房間隔組織比較薄弱，縫合后易于撕裂者則宜用大小形態適宜的滌綸織片或心包片縫合于缺損邊緣。成年病例直接縫合缺損后產生的張力易引致術后房性心律紊亂，因此宜用織片或心包片縫補缺損。并有部分右肺靜脈異位回流的病例，則將縫線或補片縫合固定于肺靜脈開口前方的缺損右緣的房間隔組織，使缺損縫閉后肺靜脈血液回流入左心房。上腔靜脈型房間隔缺損的位置靠近上腔靜脈開口，且常伴有右上肺靜脈異位回流入右心房，作右心房切口時，應避免損傷竇房結。此型缺損需用心包片或織片作縫補術，而不宜直接縫合，以免引致上腔靜脈狹窄梗阻。使用補片的寬度比缺損直徑長50%，補片長度則比肺靜脈異位開口上緣到缺損下緣的長度長25%，這樣在縫補缺損后左右心房通道即行隔斷，異位右肺靜脈又可經房間隔缺損通暢地回流入左心房，同時上腔靜脈血液回流也不受阻礙。有的病例一支較小的肺靜脈異位回流入上腔靜脈，且開口入上腔靜脈的位置較高，在這種情況下，只宜縫補房間隔缺損而對異位回流的小支肺靜脈不作處理，以避免補片伸入上腔靜脈腔內引致上腔靜脈管腔梗阻。術后殘留的少量左至右分流也不至于影響循環系統生理功能。有的作者主張作右心房整形術以擴大右心房與上腔靜脈交接處的口徑。