Die Behandlung von Strahlenvergiftung hängt vom Grad und der Art der Exposition ab und erfordert sofortige medizinische Hilfe. Ansätze können unterstützende Pflege zur Aufrechterhaltung der Vitalfunktionen, Dekontamination zur Entfernung radioaktiven Materials, Bluttransfusionen, Chelattherapie zur Bindung radioaktiver Elemente und Stammzelltransplantation bei schwerer Knochenmarksschädigung umfassen.
Weitere Optionen umfassen die Verabreichung von Immunglobulinen, Antibiotika, Zytokinen zur Stimulierung der weißen Blutkörperchenproduktion, entzündungshemmende Medikamente und psychologische Unterstützung. Die Wirksamkeit variiert je nach Ausmaß der Exposition und individuellem Gesundheitszustand.