非结核分枝杆菌病的治疗方法不是千篇一律，一般要根据所感染的菌株药敏试验。还有临床病情的轻重程度来决定。因为非结核分枝杆菌和结核分枝杆菌都属于分枝杆菌属，所以治疗上所用的药物也大概相同，但大多数非结核分枝杆菌对常用的抗分枝杆菌药物都耐药，所以临床上治疗效果多数不确切。考虑到治疗费用，还有药物不良反应，有的专家建议要根据具体情况来综合判断决定是否治疗。如症状比较轻微，病灶比较局限，经过动态随访观察，变化不太明显。或做了药敏试验，呈广泛耐药或耐受性比较差，或年龄已经比较大，对这些药物的副作用完全无法耐受。所以这一部分非结核分枝杆菌病专家建议可以不予治疗，采取动态随访观察的方式即可。
对于症状比较重、影响生活质量，必须要采取药物治疗的患者，医生会尽可能根据药敏试验的结果，选择5-6种药物联合应用，抗非结核分枝杆菌病的药物主要包括大环内酯类，如阿奇霉素、利福霉素类、氨基糖苷类、氟喹诺酮类如左氧氟沙星、莫西沙星，强化期治疗一般需要6-12个月，巩固期治疗需12-18个月。
在非结核分枝杆菌培养结果阴转，痰里边已经培养不出非结核分枝杆菌之后，还要继续治疗12个月以上。业内专家不建议对只是怀疑而没有明确诊断的非结核分枝杆菌病的患者进行试验性治疗，也不建议非结核分枝杆菌肺病的患者采用外科手术治疗。