呼吸衰竭主要的治療措施是呼吸支持，包括保持呼吸道通暢。保持呼吸道通暢主要是清除氣道內分泌及異物，或者建立人工氣道，對於有支氣管痙攣的患者，可以給予積極的支氣管擴張劑，如β2腎上腺素，以及抗膽鹼能類藥物、糖皮質激素等。還需要給予氧療，根據不同的呼吸衰竭的類型給予不同吸氧濃度。
對於嚴重的呼吸衰竭患者，可以給予正壓機械通氣，包括無創機械通氣或有創機械通氣，對於嚴重乏氧的患者，還可以給予體外膜肺氧合。呼吸衰竭患者還需要病因治療，要解決引起呼吸衰竭的原發疾病，同時要給予支持療法，以及對其他臟器的監測、保護。