脑血栓的治疗原则是迅速恢复缺血区的供血，防止血栓进一步发展，减小梗塞范围。治疗方法与患者病情轻重、就诊是否及时密切相关。
急性期治疗
急性期治疗要力争在4.5小时黄金时间窗内进行溶栓治疗，降低脑代谢、控制脑水肿及保护脑细胞，挽救缺血半暗带。急性期治疗主要如下：
吸氧和通气支持以纠正缺氧；
进行心电监护并及时处理心脏病变；
积极进行溶栓（4.5小时黄金时间窗内进行）和/或取栓，以达到血管再通的目的；
抗血小板、抗凝治疗；
积极控制感染并防止或纠正体温过高，控制血压、血糖、重视营养支持等。
此外，发生大面积脑血栓时，经医生谨慎评估，明确指征后应尽快进行外科减压术，可降低病死率及致残程度。
一般治疗
保持呼吸道通畅，安静卧床；
定期翻身、拍背、吸痰，注意肢体位置和大小便处理，防止褥疮、肺炎、便秘和尿路感染，同时，注意患者体内营养和水、电解质的平衡；
如为风湿、钩端螺旋体、梅毒等脉管炎，应分别用抗风湿、青霉素治疗；
积极治疗原发病：针对原发病（如高血压、糖尿病、冠心病等）制定切实可行的防治措施，以预防复发。如积极治疗冠心病及其他心脏病，纠正心律失常等。
药物治疗
使用药物进行溶栓、抗凝、抗血小板、抗脑水肿等治疗，以保证患者机体的血液循环、微循环，预防血栓再发生，保护神经细胞。患者可在医生指导下使用以下药物进行治疗。
静脉溶栓类药物
重组组织型纤溶酶原激活剂（rtPA）：3小时内应用可有效提高治愈率。有导致颅内出血风险。
尿激酶：可有效抑制血栓形成，但会加重出血风险。
抗血小板类药物
阿司匹林：可降低致死、致残率，减少复发率。
氯吡格雷：联合阿司匹林可降低复发风险。
这两种药物均会增加出血风险。
抗凝类药物
肝素类：可降低复发率。
阿加曲班：可通过抑制凝血酶，从而抑制血栓形成。
这两种药物也会增加出血风险。
降纤类药物
降纤酶：可改善神经功能，降低复发率，但会增加颅内外出血风险。
巴曲酶：可降低致死、致残率， 但有导致出血倾向。
控制血脂类药物
他汀类药物：可改善预后并用于预防复发，但偶尔会发生横纹肌溶解从而引发肾功能衰竭。
改善微循环类药物
丁苯酞：可改善缺血区循环及神经功能缺损，其严重风险尚未监测到。
人尿激肽原酶：可改善脑动脉循环。
手术治疗
紧急血管内手术
考虑到某些影响因素，根据血栓位置，有些患者可以通过在阻塞的血管内治疗的方法治疗脑血栓。
脑室减压引流术
脑室减压引流术，是将穿刺针或者带芯引流管穿入脑室，引流脑脊液从而降低颅内压的手术。对于严重颅内压增高患者，经积极药物治疗病情仍加重，尤其是意识水平降低的患者，可考虑行减压术。该手术可降低病死率，减少残疾率，提高患者生活自理率。
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