Hauptziel der Behandlung ist, den gebildeten Thrombus aufzulösen oder den Blutfluss anderweitig wiederherzustellen. Die Auflösbarkeit des Thrombus ist vom seinem Alter abhängig. Dazu kann Heparin gegeben werden. Ist die Thrombolyse nicht mehr möglich kommen andere Verfahren zum Einsatz.
Zu den chirurgischen Möglichkeiten zählen die Thrombektomie (operative Entfernung des Thrombus) und die Bypasschirurgie, um den verschlossenen Gefäßabschnitt durch eine Gefäßplastik zu überbrücken. Um das weitere Auftreten von Thromben, sowie deren Spätfolgen bzw. Komplikationen zu verhindern, werden über einen Zeitraum von mindestens sechs Monaten nach einer Thrombose blutverdünnende Medikamente (Antikoagulantien) gegeben.