目前虽有多种方法治疗弥漫性间皮瘤，但尚无非常有效的治疗方法，对于不同的患者、不同的医疗条件，选择治疗的方法有很大不同，但经过某种方法治疗，国内外均有少数患者活过5年，最长者达22年，大多数人认为可能与肿瘤自然生存时间和分期有关。
1.姑息性治疗
恶性胸膜间皮瘤患者的胸腔积液，穿刺吸出后很快又会出现，用化学药剂注入胸膜腔内，造成胸膜粘连，大多数患者的胸腔积液得到控制，这样胸膜固定术如果失败或在拟行诊断性开胸的患者，应考虑做胸膜剥脱术。
恶性胸膜间皮瘤可以沿穿刺孔、置胸管的通道及开胸切口播散，但所引起的皮下沉积物很少引起症状，因此不必治疗，倘若给予患者治疗，这些皮下结节还可以作为观察疗效的指标。
恶性胸膜间皮瘤患者的胸痛是最难处理的症状，在晚期特别严重，终日持续不停，对放疗无反应，应给予足够镇静止痛剂，包括鸦片类制剂以减轻疼痛，安度生命的最后时刻。
2.外科治疗
传统的手术方法有：壁/脏层胸膜切除和胸膜全肺切除。这两种方法被认为是肿瘤多联治疗中的减瘤方法。用上述任意一种手术方法完成肿瘤减灭术使得辅助性放化疗的局部效果最大化。
（1）扩大性胸膜肺切除术即根治性切除被累及的部分胸壁、全肺、膈肌、纵隔和心包。胸膜全肺切除术优点：①这种方法可以在胸膜腔完全封闭的患者中实施；②因为已切除了肺组织，术后可以进行大剂量放疗；③近期资料表明中位生存期（21个月）较前提高，手术死亡率（<5%）较前明显下降。胸膜全肺切除术当然也有一定缺点。这些包括患者对全肺切除的耐受性，例如手术死亡率高于胸膜切除术，尤其是老年患者。
（2）胸膜切除术此术非根治性，因肿瘤常累及其下面的肺脏。
3.化学治疗
蒽环类药剂被认为对恶性胸膜间皮瘤有效，其次是顺铂、丝裂霉素、环磷酰胺、氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、长春地辛（长春花碱酰胺）等。
4.放射治疗
大块肿瘤局部额外给予扩大性体外放疗被认为有效，能缓解某些病例的胸痛及控制胸液，但对疾病本身并无疗效。体外照射40Gy以上有姑息性疗效，50-55Gy照射缓解率为67%，少数患者生存5年以上，但几乎所有患者仍死于复发或转移。
5.生物免疫基因治疗
胸膜腔内γ-干扰素（γ-IFN）注射已应用于一项多中心的Ⅰ期临床研究。
