双眼上斜肌麻痹首选手术治疗。手术原则应根据其不同类型，而选择不同的手术方式。对于对称性麻痹，可以选择行双侧对等性双下斜肌减弱术，或者双上斜肌加强术，或者双下斜肌减弱联合双上斜肌加强术。
非对称性麻痹，由于其斜肌功能异常的不对称性，可采用双下斜肌减弱或联合一条或两条上斜肌加强术。若仍不能获得正位，可以考虑做一条下斜肌转位或一条直肌减弱术。
使第一眼位获得正位，并照顾正前方和正下方注视眼没有复视。隐蔽性麻痹，可以先行单侧下斜肌减弱术。定期观察后，如出现另眼的上斜肌麻痹，再行手术矫正。