Étant donné que le syndrome de Klinefelter est une condition génétique, il n'existe actuellement pas de traitement curatif définitif. Cependant, les symptômes associés au syndrome et les problèmes de santé concomitants peuvent être gérés efficacement.

En cas de diagnostic précoce durant l'enfance, une thérapie hormonale substitutive peut être administrée pour compenser les hormones manquantes. Ce traitement peut aider à atténuer de nombreux symptômes cliniques. De plus, des approches de soutien telles que l'orthophonie, la physiothérapie et l'éducation spécialisée peuvent être bénéfiques pour les individus présentant certains types du syndrome.

Pour les patients souffrant d'infertilité, diverses options de traitement sont disponibles pour la parentalité.

Un suivi médical régulier est essentiel en raison des problèmes de santé supplémentaires qui peuvent survenir chez les individus atteints du syndrome de Klinefelter. Une évaluation cardiologique est recommandée, car un prolapsus de la valve mitrale peut être observé chez environ la moitié des patients. De plus, en raison d'un risque accru de cancer du sein, un dépistage régulier et des contrôles médicaux sont conseillés.