目前在世界范围内，肾母细胞瘤的治疗主要分为两大治疗方案：北美地区多用美国儿童肿瘤研究协作组（COG）的方案，推荐直接手术治疗，根据术后病理和分期采取进一步治疗；欧洲地区主要使用儿童肿瘤研究国际协作组（SIOP）的方案，推荐术前化疗，待肿瘤缩小后再行手术切除，根据不同危险度来治疗。根据目前研究，这两种治疗方法的5年生存率并无明显区别。中国抗癌协会小儿肿瘤专业委员会（CCCG）于2016年发布的《儿童肾母细胞瘤诊断治疗建议》主要依据的是COG的方案。当前在中国，COG和SIOP的方案应用同样普遍，通常由主治医生根据医院情况和患儿病情来选择合适的初始治疗及后续治疗方案。
COG/CCCG推荐直接手术切除，但对于一些特殊类型肾母细胞瘤，推荐术前化疗，如：孤立肾肾母细胞瘤、下腔静脉瘤栓位置高于肝静脉水平者、肿瘤侵犯周围脏器（脾脏，胰腺，结肠，肾上腺除外）、无法手术的肾母细胞瘤、弥漫性肺转移、双侧肾母细胞瘤。术后根据分期和病理分型，采取进一步治疗措施，如化疗方案及放疗等；双侧肾母细胞瘤治疗上以单侧最高分期为准。
患儿初始就诊的时候，如果考虑直接手术，术后需结合分期、病理、染色体1p/16q杂合性缺失情况等综合考虑，参照COG标准进行规范化治疗。
SIOP方案
临床诊断为肾母细胞瘤后，可根据分期进行术前化疗（SIOP认为穿刺活检并不会提升分期，但并不作为常规检查手段）。术后根据分期及病理分型，采取进一步治疗方案；双侧肾母细胞瘤治疗上以单侧最高分期为准。在SIOP方案中，手术取样活检在化疗之后，因此病例监测到的组织学类型为化疗后的组织学类型，应严格按照SIOP推荐的肾母细胞瘤亚型的组织学标准进行分类，同时结合分期，进行危险度分组，有针对性地进行个体化治疗。
单侧肾母细胞瘤根治性切除（适用于大多数单侧病变），大部分单侧肿瘤可以进行单侧肾母细胞瘤根治性切除。为了得到良好的手术野，单侧肾母细胞瘤根治性切除通常会经腹部横切口，切口必须足够大，以避免术中过多的挤压肿瘤，必要时可能作胸腹联合切口。
单侧肾母细胞瘤保留肾单位肿瘤剥除，目前单侧肾母细胞瘤保留肾单位肿瘤剥除手术仍然存有争议，如果考虑进行单侧保留肾单位肿瘤剥除，则需要综合考虑，病例尽量限制在Ⅰ期，瘤体位于肾脏一极，未侵犯集合系统，手术切除中需适当多切取一些瘤周肾脏组织，保证切缘阴性，避免残留。
双侧肾母细胞瘤保留肾单位肿瘤剥除，无论是COG还是SIOP，双侧肾母细胞瘤推荐进行双侧的保留肾单位肿瘤剥除，常规术前化疗，化疗后评估双侧肾脏情况，可分次行保留肾单位肿瘤剥除手术。根据瘤体大小及范围，可选择剜除术或瘤体加部分肾脏切除，如两侧瘤体均较小，可行一期切除。也可行一侧肾切除术，一侧保留肾单位肿瘤剥除术。
美国儿童肿瘤研究协作组（COG）推荐手术后根据病理和分期决定是否进行化疗，儿童肿瘤研究国际协作组（SIOP）推荐术前化疗，待肿瘤缩小后再行手术切除，根据不同危险度来治疗。常用化疗方案如下。
COG和SIOP均推荐放疗在术后两周内进行。放疗一般采用低剂量分次照射。
该疾病的中医治疗暂无循证医学证据支持，但一些中医治疗方法或药物可缓解症状，建议到正规医疗机构，在医师指导下治疗。
在双侧肾脏肿瘤的患儿中，有时可能由于肾功能的问题需要进行肾移植。通常，肾移植需等待1～2年后才能进行，一来是为了完成治疗，二来为了确认没有复发迹象。
