白血病的治疗手段包括化疗、放疗、造血干细胞移植、靶向治疗、诱导分化治疗及免疫治疗。不同类型的白血病治疗方法不尽相同，大致上可以分为三个阶段：第一阶段：诱导缓解治疗，大多数白血病患者需要接受不同方案的化疗以达到完全缓解的目的。不进行移植的患者则进入第二阶段：巩固强化治疗，通常需要继续进行多个疗程的大剂量化疗，从而最大限度杀灭残留的白血病细胞，减少复发几率；对于适合进行造血干细胞移植的患者，在获得完全缓解后进入造血干细胞移植阶段，寻找到合适配型后，接受大剂量的化疗和全身放疗以清空骨髓，随后在层流病房进行造血干细胞的回输，移植成功后还需服用一段时间的免疫抑制剂以预防排异反应。不进行移植的患者在强化治疗结束后进入第三阶段：维持治疗，通常以小剂量化疗或口服化疗药物为主。

此外，某些特殊类型的白血病有自身特定的治疗方案，比如全反式维甲酸联合砷剂治疗可以治愈绝大多数的急性早幼粒细胞白血病患者，对于慢性粒细胞白血病患者首选酪氨酸激酶抑制剂（如伊马替尼）靶向治疗。