对于仅被牵拉受损的臂丛神经，往往可以自我修复。但是在修复过程中有时候会形成疤痕组织，其必须通过手术切除以改善神经的功能。对于比较严重的臂丛神经受损 (包括神经被撕断)，或神经周围出现比较大的疤痕组织，则往往需要进行手术治疗。在进行手术治疗时，外科医生很多情况下可以从病人身体的其它部位移取一些不是很重要的神经来帮助恢复手臂的功能，常用方法包括：
- 神经移植： 神经移植术中，医生首先切除受损的臂丛神经，然后用身体其它部位切取的神经来替代，就像将一段新的电线剪接于两段老电线之间。
- 神经移位： 当神经根已从脊髓处撕断，外科医生可以选一根还连在脊髓上的不太重要的神经，将它接到与脊髓已分离的那根受损神经上。
由于神经组织生长得比较缓慢，大约一个月长 2.5cm，因此手术后要想恢复全部功能可能需要数年时间。在此期间，患者必须进行有计划的锻炼以保持关节的柔韧性，同时最好使用夹板以防止手向内蜷曲。
修补臂丛神经的手术最好应该在神经损伤后的3到6个月内进行，部分原因是如果拖的时间太长的话，可能会出现肌肉萎缩。若在损伤一年以后才进行手术治疗，那么手术成功率将显著下降。如果在进行手术时病人的肌肉已经萎缩退化，医生有时可以从身体的其它部位切取一些不太重要的肌肉或肌腱，将其移植到患者的手臂上。
如果发生那种最严重的臂丛神经损伤，疼痛的感觉常表现为 “压碎感” 或者持续的灼烧感。为了缓解疼痛，通常的做法是在损伤后立即服用阿片类药物 (比如可待因)。抗抑郁药及抗惊厥药也有一定的效果。经皮电神经刺激 (TENS) 有时也可缓解疼痛症状。