El tratamiento principal es la quimioterapia para tratar de detener el crecimiento de células malignas. Se trata de un cáncer muy agresivo que hay que tratar rápidamente para frenar su progresión. Si el perro ha sido diagnosticado con leucemia, deberá mantenerse aislado de otros animales ya que su sistema inmunitario está debilitado como resultado del cáncer y de la terapia. El tratamiento al igual que destruye células cancerígenas, también destruye los glóbulos blancos y un simple constipado puede evolucionar rápidamente en una neumonía. El perro también podrá presentar hematomas y sangrado excesivo por falta de plaquetas. En esos casos, su veterinario programará citas de seguimiento para controlar el recuento de sangre y el estado de la médula ósea.
En caso de presentar bajos niveles de los componentes sanguíneos o factores de coagulación, requerirá de tratamiento hospitalario para una transfusión de sangre.
Desafortunadamente, el pronóstico para la leucemia linfoblástica aguda es grave.