包括針對腦栓塞本身的治療及針對原發病即栓子來源的治療。
一般治療
急性期應臥床休息，保持呼吸道的通暢和心臟功能；注意營養狀況，保持水和電解質的平衡；加強護理，防止肺炎、泌尿系感染和褥瘡等的發生。
腦栓塞本身的治療原則是要改善腦循環、防止再栓塞、消除腦水腫、保護腦功能。針對栓子來源的不同進行對癥治療：
（1）抗凝及溶栓治療，對于心源性栓塞者，推薦早期、長期抗凝治療，房顫患者危險分層可參考CHADS2評分（表2），抗凝治療禁忌及非心源性栓塞者不推薦抗凝治療，建議抗血小板治療；溶栓類藥物（如尿激酶、鏈激酶等）亦可能僅在早期發揮作用。
（2）對癥治療：出現顱高壓者可給予脫水劑減輕腦水腫，防止腦疝形成，以降低病死率。常用高滲脫水劑有甘露醇、甘油果糖等，也可用利尿劑如速尿等；血壓明顯升高者可適當給予降壓治療；在急性期還可適當應用一些神經保護劑保護腦細胞；
（3）當發生出血性腦梗死時，要立即停用溶栓、抗凝和抗血小板聚集的藥物，防止出血加重和血腫擴大，適當應用止血藥物，治療腦水腫，調節血壓；若血腫量較大，內科保守治療無效時，考慮手術治療；對感染性栓塞應使用抗生素，并禁用溶栓和抗凝藥物，防止感染擴散；在脂肪栓塞時，可應用肝素、低分子右旋糖酐（不能用于對本藥過敏者）、5%的碳酸氫鈉及脂溶劑（如酒精溶液等），有助于脂肪顆粒的溶解；
（4）早期進行積極的康復治療，有助于神經功能缺損癥狀的早期恢復。 [2]
外科治療
頸動脈內膜切除術( CEA ) 對防治腦栓塞也有一定的療效。對伴有重度頸動脈狹窄（即狹窄> 70% ）者可酌情予CEA，不推薦發病24 小時內緊急CEA 治療；腦水腫明顯時，采用顱骨開窗減壓或切除部分壞死組織對大面積腦梗死可能挽救生命。
介入治療
包括顱內外血管經皮腔內血管成形術( PTA ) 及血管內支架置入( CAS) ，或與溶栓治療結合。對伴有頸動脈狹窄>70% 者, 可考慮行血管內介入治療術。