Ofte blir leukemi behandlet med cellegift og stråling. Begge metodene blir også brukt i kombinasjon med hverandre. Noen ganger er beinmargstransplantasjon nødvendig – men dette er en risikabel behandling, som ikke kan tilbys alle. Ny frisk beinmarg kan gjenskape et funksjonelt immunforsvar. For KML har man utviklet en medisin kalt Glivec (STI571), som foreløpig har gitt lovende resultater mtp. å kontrollere sykdommen. Behandling av leukemi er likt hos barn som hos voksne.