脑栓塞的治疗主要包括溶栓治疗、药物治疗、手术治疗，以及后期康复治疗。
在脑栓塞发病后的6个小时以内，如果能及时就医，患者又符合溶栓的适应证，应及时进行溶栓治疗，目的是将栓塞的血管疏通，防止对脑组织造成过于严重的损伤，尽量降低脑组织坏死的几率；同时应使用甘露醇进行脱水、降颅压治疗。
如果患者存在房颤，应及时应用抗心律失常的药物，比如西地兰。还应配合应用扩张血管、营养脑神经、改善脑循环的药物，利于控制病情，延缓病程的进展。如果发生脑疝，并伴有大面积脑梗死，应尽早手术治疗；病情稳定后，应及早进行功能康复锻炼。