Le traitement définitif de la tétralogie de Fallot nécessite la correction chirurgicale des anomalies anatomiques à l'intérieur du cœur. Cette condition ne peut pas être résolue de manière permanente par des médicaments ou des méthodes de cathétérisme cardiaque interventionnel ; une correction complète n'est possible qu'avec une chirurgie à cœur ouvert. Pendant l'opération, le sternum est ouvert et le cœur est arrêté avec le soutien d'une machine cœur-poumon. Le défaut septal dans le cœur est fermé et le rétrécissement de la voie d'éjection du ventricule droit est corrigé. Dans certains cas, l'utilisation d'un vaisseau artificiel peut être nécessaire.
Cependant, chez les nourrissons ou les enfants dont l'artère pulmonaire est gravement rétrécie, des stents valvulaires ou ductaux interventionnels peuvent apporter un soulagement à court terme. Ces méthodes sont des solutions temporaires, et une correction complète et définitive nécessite une chirurgie à cœur ouvert.