Le traitement initial consiste à stabiliser le patient et à procéder à l’élimination du produit contenu dans l’estomac. Du fait que l'éthylène glycol est rapidement absorbé, la décontamination gastrique doit être effectuée peu de temps après l'ingestion pour être bénéfique. Le lavage gastrique ou l’aspiration par sonde nasale du contenu gastrique sont les méthodes les plus employées dans l’intoxication par l'éthylène glycol. L'utilité d'un lavage gastrique a toutefois été remise en question et il n'est désormais plus utilisé en routine dans les situations d'intoxication.Il n'est pas recommandé de provoquer des vomissements par le sirop d'ipéca. Comme le charbon activé n’adsorbe pas les glycols, son utilisation n'est pas recommandée car elle ne serait pas efficace pour empêcher l'absorption. Il est seulement utilisé en présence d’une dose toxique d’un autre produit ou médicament. Les patients intoxiqués sont souvent dans un état critique. Dans cette situation la stabilisation du patient, notamment le contrôle des voies respiratoires par l’ intubation est le geste initial le plus important. Les patients présentant une acidose métabolique ou des convulsions ont besoin respectivement de bicarbonate de sodium et d'un traitement anti-convulsivant comme les benzodiazépines. Le bicarbonate de sodium doit être utilisé avec prudence car il peut aggraver une hypocalcémie en augmentant la liaison des protéines plasmatiques avec le calcium. Si elle survient, l’hypocalcémie peut être traitée par le calcium bien que la supplémentation en calcium comporte le risque d’augmenter la précipitation des cristaux d'oxalate de calcium conduisant à des lésions tissulaires.
Après la décontamination et l'institution de mesures de réanimation, la priorité suivante est l'inhibition du métabolisme de l'éthylène glycol en utilisant un antidote. Les antidotes de l'éthylène glycol sont l’éthanol ou le fomepizole. Cette forme de traitement antidote est la clef de voûte du contrôle de l’intoxication par l'éthylène glycol. L'éthanol n'est pas un inhibiteur de l'alcool déshydrogénase car l’ADH métabolise également l'éthanol. L'éthanol agit par compétition avec l'éthylène glycol auprès de l'alcool déshydrogénase. L'éthanol de qualité pharmaceutique est généralement administré par voie intraveineuse en solution à 5 ou 10% dans un soluté de glucose à 5%, mais il est également parfois donné par voie orale sous la forme d'une eau de vie comme le whisky, la vodka, ou le gin. L'alcool déshydrogénase a une affinité environ 100 fois plus forte pour l'éthanol que pour l'éthylène glycol, le traitement par l'éthanol sature l'enzyme en inhibant le métabolisme de l’éthylène glycol, limitant ainsi la formation de métabolites toxiques.
Le fomepizole est un puissant inhibiteur de l'alcool déshydrogénase, similaire à l'éthanol, il agit en bloquant la formation de métabolites toxiques. Il a été démontré que le fomepizole était un antidote très efficace de l’intoxication par l'éthylène glycol. Il est le seul antidote approuvé par la FDA des États-Unis pour le traitement de l'intoxication à l'éthylène glycol. Les deux antidotes ont des avantages et des inconvénients. L'éthanol est facilement disponible dans la plupart des hôpitaux, peu coûteux, et peut être administré par voie orale ainsi que par voie intraveineuse. Ses effets néfastes sont l’intoxication, l’hypoglycémie chez l’enfant et une possible toxicité hépatique. Les patients recevant le traitement par l’éthanol nécessitent également de fréquentes mesures du niveau d'éthanol dans le sang et l’ajustement des dosages pour maintenir une concentration efficace d'éthanol. Les patients doivent donc être suivis dans une unité de soins intensifs. A l’inverse, les effets indésirables du fomepizole sont minimes et le schéma posologique approuvé permet de maintenir des concentrations thérapeutiques sans avoir à surveiller le taux sanguin de la molécule. L'inconvénient du fomepizole est son prix élevé. Il coûte 1000 USD par gramme, le coût moyen d’un traitement utilisé pour l'intoxication d'un adulte est d’environ 3500 à 4000 $. Malgré son coût, le fomepizole remplace progressivement l'éthanol comme antidote de choix dans l’intoxication par l'éthylène glycol. L’adjonction d’agents, comme la thiamine et la pyridoxine est fondée sur le fait qu'ils peuvent aider à prévenir la formation d'acide oxalique. L'emploi de ces agents est basée sur des observations théoriques et il existe peu de preuves à l'appui de leur usage en thérapeutique, leur usage pourrait être particulièrement bénéfique chez les personnes qui pourraient être carencés en vitamines de ce type, tels que les patients malnutris ou alcooliques.
En plus des antidotes, un traitement important de l'intoxication est l'emploi de l’hémodialyse. L'hémodialyse est utilisée pour améliorer l'élimination de l'organisme de l’éthylène glycol non-métabolisé, ainsi que ses métabolites. Il a été démontré que cette méthode était très efficace pour l'élimination de l'éthylène glycol et de ses métabolites contenus dans le sang. L’hémodialyse a également l'avantage de corriger les autres anomalies métaboliques ou de pallier la détérioration de la fonction rénale. L'hémodialyse est généralement indiquée chez les patients atteints d'acidose métabolique sévère (Ph sanguin inférieur à 7,3), d'insuffisance rénale sévère, de déséquilibre électrolytique, ou les patients dont l'état se détériore malgré le traitement. Le traitement antidote et l'hémodialyse sont souvent utilisés ensemble dans le traitement de l'intoxication. Du fait que l'hémodialyse va également éliminer les antidotes contenus dans le sang, les doses d'antidotes doivent être augmentées pour compenser. Si l'hémodialyse n’est pas disponibles, alors la dialyse péritonéale permet également d’éliminer l'éthylène glycol, bien que d’une façon moins efficace.