丛集性头痛目前还无法完全治愈，因此治疗的目标主要是帮助患者缓解疼痛的程度和缩短疼痛的时间。
药物治疗
因为丛集性头痛的发作是很突然的，并且往往在短时间内就自我消失了，因此一般来说，服用止痛药 (比如阿司匹林或布洛芬) 是没有什么效果的，因为头痛大多在这些药物开始发挥作用之前就消失了。不过，下面提到的一些急性的药物和治疗方法可以用来缓解疼痛，它们包括：
- 氧气： 通过面罩以每分钟 6~8 升的速度吸入 100% 的纯氧气可以让患者的疼痛症状明显减轻。有时氧气流速高一些效果可能会更好。这种安全、廉价的治疗方法一般可以让患者在15分钟内就受益。氧气治疗的最大缺点是需要随时携带一个氧气罐和吸氧器，这使得治疗不太方便，有时无法及时获得。另外，在有些时候吸氧只能延缓而无法消除头痛的发作，即疼痛在停止吸氧后又可能会回来。
- 舒马普坦： 这种药物一般是用于治疗偏头痛的，但也可以作为一种急性药物来有效治疗丛集性头痛。使用舒马普坦时可以通过注射给药，也可以通过鼻腔喷雾的方式，对于大部分人来说，通过注射给药的效果比通过鼻腔吸入的效果要好。不过要注意，对于同时还患有脑缺血和高血压 (指血压还没有得到有效控制) 的头痛病人，最好不要使用舒马普坦。另外有一种叫做佐米曲坦 (佐米格) 的同类的药物也可以用来缓解丛集性头痛。佐米曲坦可以口服也可以作为鼻腔喷雾剂使用，尽管佐米曲坦的疗效比不上舒马普坦注射剂，但它可为那些无法耐受其他急性药物的患者提供另外一种选择。
- 氢化麦角胺： 这种麦角的衍生物有多种给药方式 (包括静脉输液、注射、和鼻腔吸入)，其中的鼻腔吸入方式起效相对慢一点。氢化麦角胺对于某些丛集性头痛患者的疗效不错，不过它的剂量必须严格控制，以免产生副作用，特别是恶心。
- 奥曲肽 (善得定)： 这种药物是人工合成的大脑生长抑素，它是一种激素，以前被用来治疗严重的腹泻。后来的一些研究发现，奥曲肽注射剂也可以用来有效治疗丛集性头痛，而且它对同时患有高血压或脑缺血的头痛病人也是安全的。
- 局部麻醉剂： 包括利多卡因在内的局麻药可以作为滴鼻剂有效地对抗丛集性头痛。
需要强调的是，为了让这些急性药物及时发挥作用，你需要随时准备好，一旦头痛发作就马上使用，而且最好告诉你的家人或朋友，以便他们在你头痛发作时能够帮助你。
手术治疗
使用手术来治疗丛集性头痛的情况比较少见，手术一般只有在药物治疗的效果不好或者患者无法耐受药物副作用时才考虑使用。另外，由于目前治疗头痛的手术只能进行一次，而且对头部两侧同时进行手术的成功率不是很高，因此它比较适用于那些头痛总发生在同一侧的患者。目前可用于治疗丛集性头痛的手术方法有几种，这些手术的主要目的是切断被认为与疼痛有关的神经传导路径，尤其是三叉神经 (Trigeminal nerve)。
手术治疗虽然是一种有效的方法，但也有一定的风险，比如可能遗留下颌肌无力、脸部和头部特定部位感觉障碍等不良后果。常用的手术方式包括：
- 常规手术： 是指通过常规的手术方式，即用手术刀切除部分三叉神经、或者使用小电刀烧毁部分三叉神经。这种手术可以使大部分慢性丛集性头痛的患者得到缓解。
- 放射外科手术： 在这种手术中，医生使用一束能精确定位的放射线来毁坏部分三叉神经。放射外科手术是一种无创的手术方式，因此副作用比常规手术要小，但是它的有效性和持久性还存在着疑问。
正在研发的新的治疗方式
随着对丛集性头痛病因研究的更加深入，医学专家正在研发新的更有针对性的治疗方式。其中有一种很有希望的新疗法是通过刺激枕神经来间接影响三叉神经。目前研究人员已经开发出一种可以植入到头部的枕神经刺激器，研究结果显示，对于一些头痛频繁发作的患者，植入这种刺激器后头痛的程度平均可以减少一半。类似地，研究人员还在研发一种可以植入在下丘脑的刺激器。由于下丘脑与丛集性头痛发作的周期有关，通过刺激它，研究人员发现少数患有严重慢性丛集性头痛病人的头痛症状获得了完全的、长期的缓解，而且没有出现明显的副作用。另外，研究者们也在研究新的药物来治疗和预防丛集性头痛。