O tratamento pode consistir numa combinação de
quimioterapia,
radioterapia, terapia dirigida e
transplante de medula óssea, para além de terapia de apoio e
cuidados paliativos conforme necessário. Alguns tipos de leucemia podem ser geridos com vigilância ativa. A eficácia do tratamento depende do tipo de leucemia e da idade da pessoa. Em países desenvolvidos, o diagnóstico tem melhorado. Nos Estados Unidos, a taxa de sobrevivência a cinco anos é, em média, 57%. Em crianças com menos de 15 anos, a taxa de sobrevivência a cinco anos é superior a 60-85%, dependendo do tipo de leucemia. Em pessoas com leucemia aguda que no prazo de cinco anos não voltem a ter cancro, é improvável que a doença reapareça.