新生儿缺氧缺血性脑病的治疗原则为全面维护机体内环境稳定和各器官功能正常，同时要注意尽可能及早治疗，最迟不能超过出生后48个小时，否则脑损伤会进一步发展加重。治疗方法主要是药物处理和亚低温治疗。
一、一般治疗
保持安静，吸氧，纠正酸中毒，有凝血障碍者可给维生素K每日肌内注射，或输新鲜血浆或全血。
二、药物治疗
1、苯巴比妥钠：控制惊厥。一般认为苯巴比妥应用至临床症状明显好转，即2周左右为宜。有人建议对重症窒息儿应早期预防性应用苯巴比妥。苯巴比妥除控制惊厥外，还能减少组织儿茶酚胺释放，降低脑代谢率，减少氧耗量，预防和减轻脑水肿，改善脑的血流灌注。此外还有稳定毛细血管和清除自由基的作用。在用药时有条件则应做血浓度监测，效差可加用地西泮或水合氯醛。
2、甘露醇：脑水肿是引起脑损伤的主要原因。早期因缺氧使脑细胞毒性水肿及局灶性缺血，在不伴有颅压增高时，首先要严格限制液体输入量。有明显颅压增高时，应首选甘露醇，现多提倡小剂量使用。静脉注射，好转后可延长给药间隔时间。每次用后给呋塞米，静脉注射可提高疗效，减轻心脏负担。地塞米松与甘露醇合用降颅压效果更好，持续时间长，但用药后12小时才起作用。
3、能量合剂：ATP、细胞色素C及辅酶A，能促进脑细胞代谢，有利于脑功能恢复。
4、胞二磷胆碱：胞二磷胆碱可增加脑血流量，改善脑组织代谢，促进大脑功能恢复及改善意识状态。自生后第2天开始用，2~3天后发挥作用，1周末作用最强。
5、脑活素剂量：需加入葡萄糖溶液中缓慢静脉滴注，本药为一种蛋白水解物，过敏体质者慎用。
6、脑复康：改善脑代谢，保护和促进脑皮质的功能恢复。加用维生素B1、维生素B6效果更好。
7、自由基清除剂：如维生素C、维生素E、糖皮质激素、复方丹参注射液可酌情应用。
三、手术治疗
新生儿缺氧缺血性脑病以支持治疗为主，无手术治疗。
四、物理治疗
亚低温治疗：是有安全性和有效性的治疗措施，可降低严重新生儿缺氧缺血性脑病的伤残率和死亡率，主要是通过人工诱导的方法将患者的体温降低2~5℃，来保护脑细胞。