治疗恶性胸腔积液病人，首先明确其原发肿瘤的性质。出现恶性胸水说明已全身播散，惟一可作选择的治疗方法是全身化疗。乳癌转移至胸膜的病人在全身化疗后，40%病例消失，对小细胞肺癌作全身化疗，也不35%病人的胸水被控制。
75%有恶性胸水病人的原发肿瘤来源于肺、乳腺或淋巴瘤，其他原发肿瘤大多数来自腹腔。恶性胸腔积液的病人诊断不明时，应进行胸部和腹部CT检查、乳腺造影及检查盆腔。如果作这些检查后仍未能找至原发肺瘤的线索，则不必再作其他检查。有恶性胸水病人的生存时间有限，没有必要为寻找原发肿瘤而长期住院及多方检查增加风约有6%的病人从未找到原发肿瘤。