线粒体脑肌病是无法治愈的，只能通过对症治疗，缓解患者的疼痛。首先，患者需积极的调节饮食，可以食用高蛋白、高碳水以及低脂肪的食物，能够减少患者内源性的毒性代谢产物。其次，临床通常会针对线粒体功能障碍，使用抗氧化、清除自由基类以及补充代谢辅酶类药物进行治疗，针对癫痫，会采用标准抗癫痫药物来控制发作，还会使用心脏起搏器来治疗心脏病等。如果患者的病情较为严重，需要及时的进行手术治疗。