Zumindest initial sollten alle Patienten auf einer Stroke Unit, Überwachungsstation oder ggf. Intensivstation aufgenommen werden. Therapie der Wahl bei der SVT ist die umgehende Antikoagulation (Blutgerinnungshemmung) mit Heparinen nach Diagnosesicherung. Diese Empfehlung gilt ausdrücklich auch für Patienten mit Stauungsblutungen. Nach einigen Tagen Heparintherapie, bei Eintreten von stabilen Verhältnissen, wird die orale Antikoagulation mit Phenprocoumon unter Gerinnungsmonitoring empfohlen. Die Dauer richtet sich nach dem mutmaßlichen Wiederholungsrisiko und beträgt mindestens 3 Monate, in der Regel eher 6 Monate, und kann unter Umständen lebenslang empfohlen werden, wenn eine Gerinnungsstörung mit hohem Thromboserisiko vorliegt (z. B. homozygote Faktor-V-Leiden-Mutation, sehr selten). In der klinischen Praxis werden mittlerweile auch direkte orale Antikoagulanzien im individuellen Heilversuch bzw. als sog. Off-label-Therapie erfolgreich eingesetzt, nachdem einige Studienergebnisse ein der etablierten Therapie vergleichbares Nutzen-Risiko-Profil ergaben.
Bei einer SVT in der Schwangerschaft eignet sich am besten die Behandlung mit niedermolekularen Heparinen. Eine Spontangeburt wird nicht empfohlen. Die Pausierung der Therapie zur Sectio sollte eng mit den behandelnden Geburtsmedizinern abgesprochen werden. Bei epileptischen Anfällen werden Antiepileptika eingesetzt, welche jedoch nicht immer dauerhaft verabreicht werden müssen.
Bei den seltenen infektös bedingten SVTs ist eine antibiotische Therapie notwendig und wenn möglich eine operative Sanierung eines Infektfokus. Der Umfang und die Dauer der Antikoagulation sind hierbei umstritten.
Bei komplizierten und schweren Verläufen kann in spezialisierten Zentren z. B. eine katheterbasierte Rekanalisation des thrombosierten Gefäßes versucht werden oder eine operative Entlastung des Hirndrucks notwendig werden. Bei bleibenden neurologischen Defiziten im Verlauf ist eine stationäre oder ambulante Rehabilitation notwendig.