脑动静脉畸形有不同的治疗方法，包括保守治疗、放射治疗、人工栓塞、供应动脉结扎病变切除、激光切除等。过去对手术治疗或非手术治疗存在争议，从长期观察来看，手术效果较好，故一般多主张手术治疗。
(1)保守治疗 适于年龄较大，仅有头痛，癫痫症状者，给予药物治疗。同时并保持生活规律，避免用力劳动、劳累、情绪激动。有高血压者给予降压药物以防止病变破裂出血。若破裂出血如血肿较大颅内压增高严重者，则宜手术清除血肿。
(2)供应动脉结扎术 可用于位于大脑前动脉或大脑后动脉供应区不宜切除的病变。但需血管造影显示清楚只有1～2条供应动脉者，开颅找到供应动脉。靠近病变用银夹夹闭。术后需复查脑血管造影、观察手术效果。
(3)人工栓塞 方法是经颈动脉或股动脉插入细导管(外径0.5～1.3mm，内径0.25～0.9m m)达动静脉畸形的供血动脉内，经脑血管造影检查证实后，注入栓塞材料使畸形血管团闭塞或使其血栓形成。目前用的栓塞材料有聚合胶、真丝线、真丝微粒等。聚合胶为永久性栓塞材料，进入血管即凝固。
人工栓塞部分能使病变影象消失。目前主要用于重要功能区的以及比较小的、深部的动静脉畸形如脑干中央区、基底节区等，较大的动静脉畸形手术切除前作栓塞治疗、有利于手术切除。血栓治疗很难将畸形完全治疗。与手术切除相配合效果较好。
(4)病变切除术 手术切除病变为理想的治疗方法。其适应症：①有过出血者切除病变可防再出血。②因盗血现象邻近脑组织缺血产生进行性软瘫等症状者。病变切除后可增加正常脑组织的血流灌注，可改善神经功能。③有癫痫发作用药物难以控制者，病变切除后癫痫可得到控制。有出血形成颅内血肿者，一般宜先行保守治疗，一二周病情稳定好转再行手术。血肿较大病情较重并继续发展者，则需及时清除血肿。需根据具体情况决定是否同时切除病变。手术方法是先找到供应动脉，于靠近病变处银夹夹闭切断。切忽远离病变以防阻断供应邻近脑组织的分支，然后分离畸形血管，完全分离后再加闭引流静脉，将病变摘出。对大的高血流病变应分期手术。先行人工栓塞或手术阻断供应动脉，使病变血流减低，改善周围脑血循环。1～2周后再作病变切除。
近年来有些作者采用激光手术、电凝术，冷冻术及射频热凝等手术方法。激光手术可减少术中出血，便于切除病变。