将中毒者迅速转移至通风良好处，确保温暖，避免受凉，切忌裸露身体。轻度中毒者离开有毒环境后可自然恢复。供氧至关重要，因为吸入氧气浓度越高，血液中的一氧化碳浓度越快降低，排出速度也越快。研究发现，血中一氧化碳含量降至原来一半所需时间，在普通室内环境需200分钟，而在纯氧环境下则缩短至40分钟。因此，使用高压氧舱治疗一氧化碳中毒是最有效的手段。
将患者置于2至2.5个大气压的高压氧舱内，经过30至60分钟的治疗，血中碳氧血红蛋白水平可降至零，同时减少心脏损伤的风险。如果在中毒后36小时内使用高压氧舱治疗，疗效将显著降低。及早使用高压氧舱治疗可以减少神经系统和精神症状，降低病死率。高压氧治疗还能引起血管收缩，减轻组织水肿，有助于预防肺水肿。
如具备条件，可使用氧气与二氧化碳混合气体（氧气约93%，二氧化碳约7%），二氧化碳能够刺激呼吸，因此无论早期或晚期，在给氧治疗时应适当提供二氧化碳。如果没有供二氧化碳和高压氧舱的条件，对于呼吸困难的患者，在进行人工呼吸和供氧时，可间歇进行口对口人工呼吸。此外，强心剂、呼吸兴奋剂、输液、输血、抗休克、抗脑水肿及抗感染等治疗措施同样重要。急性中毒后2至4小时内，患者可能会出现脑水肿症状，24至48小时内达到高峰，并可能持续数日，因此应及时使用脱水剂如甘露醇与高渗葡萄糖交替静脉滴注，同时配合利尿剂和地塞米松治疗。
