Die Therapie des Pleuraempyems richtet sich meist nach dem Stadium der Erkrankung, in dem sich der Patient befindet. Liegt nur ein Erguss ohne ausgeprägte Eiteransammlung vor, kann mit der Anlage einer entlastenden Thoraxdrainage - ein dünner Schlauch, über diesen mittels eines Saugsystems Flüssigkeit und Erreger aus dem Pleuraspalt entfernt werden - und einer begleitenden Antibiotikabehandlung eine Heilung herbeigeführt werden.
Liegt bereits eine beträchtliche Eiteransammlung im Pleuraspalt vor, ist ein Eingriff erforderlich. Bei einem minimal-invasiven Eingriff wird mit Hilfe einer speziellen Videokamera, die mit zwei weiteren Operationsinstrumente über kleine Hautschnitte in den Brustkorb eingebracht werden, das eitrige Gewebe entfernt und der Zwischenraum gereinigt (VATS-Empyemausräumung). So kann sich die Lunge wieder ausdehnen.
Es kann auch zur Bildung einer dicken Pleuraschwarte, einer chronischen eitrigen Entzündung im Pleuraspalt, kommen, die aufgrund des deutlich verminderten Leistungsvermögens der Lunge chirurgisch entfernt werden muss. In diesem Stadium der Erkrankung ist es meist notwendig, die Brusthöhle zu öffnen (sogenannte offene Thorakotomie), um zum Operationsfeld zu gelangen und die verdickte Pleura sowie etwaige Eiteransammlungen zu entfernen. Die Lunge kann sich wieder ausdehnen und ihre Funktion erfüllen. In beiden Fällen, das heißt nach einer VATS-Empyemausräumung und nach Operation mit offener Thorakotomie, erfolgen ebenfalls die Anlage einer Thoraxdrainage und eine Antibiotikatherapie. In der Regel wird aufgrund der Schwere der Erkrankung ein Aufenthalt auf Intensivstation erforderlich, in Einzelfällen ist eine Beatmung notwendig.
