Лечение се предоставя в специализирани онкологични заведения, които предлагат адекватна мултидисциплинарна структура. Когато е възможно лечението се предлага под формата на клинично проучване.
Лечението на ОМЛ се базира на индивидуалните фактори на пациента и левкимията. Относно левкимията е важно да се установи типа и видовете мутации, както и генетичните абнормности. Относо пациентите е важна възрастта, съпътстващи заболявания като диабет, коронарна болест на сърцето, или хронично обструктивна болест на белия дроб. За разлика от солидните тумори, хирургията и лъчетерапията не играят значителна роля при лечението на ОМЛ.

Спешна терапия се провежда при пациенти с изключително високи показатели за бели кръвни клетки или с ОПЛ.
• Левкостаза : Нормалния кръвоток към нормалните органи може да бъде нарушен, когато броят на белите кръвни клетки е изключително висок поради циркулация на левкимични клетки. Особено важно е адекватното кръвоснабдяване на белия дроб, мозъка и бъбреците. В случаите когато е застрашен живота на пациента може да се наложи спешно лечение. Това включва машиня която премахва белите кръвни клетки и връща обратно в кръвообращениято само червените клетки и тромбоцитите. Лечението се нарича левкофереза и се налага само в спешни случаи.
• ОПЛ : Пациенти с ОПЛ са с повишен риск от кървене. За разлика от ОМЛ при ОПЛ кървенето се причинява не само от ниския брой на тромбоцитите, но и поради загубата на протеините необходими за кръвосъсирването. Това състояние може да бъде предотвратено с използването на дериват на витамин А (транс- ретинална киселина), която предизвиква съзряване на левкимичните клетки. При спешни случаи протеините могат да се възстановят чрез хемотрансфузия.

Химиотерапията е ефективна в лечението, тъй като левкимичните клетки се делят по-често от другите. Страничните ефекти се проявяват отсрана на клетките които се делят по-често в тялото, като клетките на космените фоликули, храносмилателната система, костния мозък (включително и нормалните клетки), кожата и ноктите. Химиотерапията при ОМЛ се разделя на две категории : интензивна и не- интензивна.
• Интензивна химиотерапия
• Индукционна химиотерапия изисква хоспитализиране на пациента. Целта на този тип терапия е премахването на левкимичните клетки от костния мозък. Времето на престоя при първото хоспитализиране може да продължи до 4 седмици. Най-често се използват две групи лекарства : cytarabine и антрациклини (познати още като idarubicine и daunorubicin). Продължението на лечението е около 1 седмица интравенозна инфузия. В процеса на лечение се премахват всички клетки в костния мозък и пациентите са с риск за инфекция и могат да имат нужда от трансфузия на червени кръвни клетки и тромбоцити, тъй като тялото спира да продуцира собствени.
Една до две седмици след лечението се провежда костномозъчна биопсия за отчитане на резултатите от терапията. Ако няма доказателства за налична левкимия пациентите преминават към консолидираща химиотерапия. Ако се открият левкимични клетки индукционната терапия може да бъде повторена.
Веднъж след като белите кръвни клетки се върнат в норма, пациентите могат безопасно да напуснат болницата. Пациентите виждат често лекарите си тъй като са необходими кръвопреливания до около 8 седмица след терапия. Ако повече от 5% от клетките в костния мозък са незрели, след проведение 1 до 2 индукционни терапии, пациента се приема за резистентен към лечение. В тез случаи се смята че само и единствено костномозъчната трансплантация може да е вариант за излекуване.
• Консолидираща терапия започва след като кръвните показатели се въведат в норма. Целта на този тип терапия е да намали риска от завръщане на заболяването. Обикновено се администрира отново cytarabine. Лечението се провежда през период от 5 дена и се повтаря месечно за 3 до 4 месеца. Ефекта от химиотерапията не е толкова силен, поради което пациентите могат да напуснат болницата след вливането. Рискът от инфекции също е висок поради слабост на имунната система и при наличие на температура и други симптоми на инфекция пациентите трябва да се постъпят в лечебното заведение отново.
• Поддържаща/ пост-ремисионна терапия има за ОПЛ, но не е добре установена при другите видове ОМЛ. Тази терапия е силно индивидуализирана съгласно прогнозата.
• ОПЛ изисква поддържаща терапия една до две години. Състои се от дериват на витамин А и две лекарства използвани в химиотерапията.
• ОМЛ (не ОПЛ)
• Добра прогноза: след консолидираща терапия не се препоръчва поддържаща, тъй като риска от рацидив е по-малък от 35%. Костномозъчна трансплантация не е оправдана, тъй като риска от усложнения и токсичността е по-голям от ползата.
• Лоша прогноза: допълнителна терапия и костномозъчна тансплантация се препоръчват. При трансплантацията клетките на костния мозък на пациента се заменят с клетките на донора. Тък като клетките на донора са нови за организма на пациента може да последва рекация на отхвърляне на транспланта. Повреме на същия процес клетките на донора разпознават левкимичните клетки и ги атакуват и унищожават, което е желания ефект. Костномозъчната трансплантация крие голям риск, но е способна да ерадикира тумора и да излекува пациента.
• Среден риск : няма установен стандарт при тези случаи и се препоръчва на пациента да потърси множество лекарски мнения. Някои проучвания смятат че костномозъчната трансплантация е добър вариант при тези пациенти.
• Неинтензивна терапия
• Пациенти които са по-възрастни (над 60 години) и които имат съпътстващи заболявания , които им възпрепятстват да се лекуват с интензивна терапия могат да се подложат на неинтензивна терапия. Това лечение не е толкова тежко и не налага хоспитализиране. Нито едно от тези лечения не е установено като златен стандарт поради което съветваме пациентите да участват в клинични проучвания. Опциите на лечение включват:
• Клинично проучване
• Химиотерапия в ниски дози
• Хипометилиращи агенти (лекарства инхибиращи метилирането на ДНК) които имат за цел да изключват гени участващи в бързото пролифериране на клетките.
• Терапии чиито цели са имунната система. Тази терапия модулира собствената имунна система да атакува левкимичните клетки.
• Допълнителна терапия включваща растежни фактори, за да се подобрат показателите на червените кръвни клетки и тромбоцитите. В зависимост от агресивността на левкимията, очакванията за живот без терапия са изключително кратки (в някои случаи само няколко седмици или месеци).