胶质母细胞瘤属于恶性肿瘤，治疗原则是手术治疗、化学药物治疗及放疗的综合治疗，可以辅以心理治疗、康复治疗和靶向治疗等其他治疗方式，该病恶性程度高，病情发展快，以短期治疗为主。
一、药物治疗
1、化疗药物治疗：
（1）替莫唑胺：是胶质母细胞瘤标准一线化学治疗药物，口服后迅速吸收且能够较好的通过血脑屏障。连续服用替莫唑胺会引起的淋巴细胞减少和CD4细胞计数下降，增加机会性肺囊虫肺炎的风险，服药期间要密切关注。同步放化疗期间应每周检测血常规，血小板或中性粒细胞计数过低，应暂停化疗。
2、靶向药物治疗：靶向药物能使患者影像学显示的肿瘤明显缩小，改善预后。常用药物为贝伐单抗、卡莫司汀、吉非替尼。
（1）贝伐单抗：有胃肠道穿孔、出血和高血压等不良反应，使用期间要密切观察，一旦发现，立即就医。
（2）卡莫司汀：有骨髓抑制、肝肾功能损害等副作用，骨髓抑制、感染、肝肾功能异应慎用。孕妇和哺乳期妇女禁用。用药期间应注意检查血常规、血小板、肝肾功能、肺功能。
（3）吉非替尼：最常见的药物不良反应，如腹泻和皮肤反应，包括皮疹、痤疮、皮肤干燥和瘙痒。严重或持续的腹泻、恶心、呕吐或厌食应立即就医。
二、手术治疗
临床上将胶质母细胞瘤全切除分为肉眼、镜下及影像学全切除，实际上仍存在残留的肿瘤细胞。手术原则为最大程度的切除肿瘤，并且最大限度的保护正常脑功能，术中可放置局部缓释化疗药物。切除肿瘤的手术风险较高，可能由于切除范围过大，出现失语、偏瘫、感觉障碍等。目前术中唤醒麻醉技术，可协助完成功能区的定位，可改善脑功能区及提高附近胶质母细胞瘤的切除率。
三、放射治疗
放射治疗是用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法，很少能根治肿瘤，一般辅助用于手术前手术后或者用于姑息性治疗。放疗同步替莫唑胺化疗是新诊断胶质母细胞瘤的标准治疗方案，能显着改善胶质母细胞瘤患者的生存率。
四、心理治疗
胶质母细胞瘤恶性程度高，存活率低，患者知晓病情后常有自暴自弃的心态，对生活失去希望，应进行心理辅导，使患者从消极情绪中解脱出来。
五、其他治疗
有偏瘫、失语、感觉障碍的患者可以进行康复治疗。康复治疗包括物理疗法、运动疗法、日常生活训练，使患者能够适应个人生活、家庭生活及社会生活的环境。对失语、听觉障碍的患者进行语言治疗。