恶性胸腔积液是胸膜的原发肿瘤或转移性肿瘤引起的一种胸腔积液。治疗的目的是减少病人痛苦、提高病人的生活质量、延长病人的寿命。恶性胸水的治疗首先可以考虑全身化疗，部分恶性肿瘤如小细胞肺癌，经过全身化疗，胸水可以得到控制。其次可以胸腔局部治疗，即胸腔穿刺抽水或胸腔置管引流，排出积液、减少病人痛苦。
另外在胸腔穿刺或者是置管的同时，可以胸腔给药治疗，如胸腔注入化疗药物如丝裂霉素、顺铂，或注入生物免疫调节剂如白介素-2，可以抑制肿瘤细胞的生长、延缓胸水的产生。顽固的胸水也可以胸腔里注入滑石粉，促使胸膜增厚、粘连、胸腔闭锁来延缓胸水的产生。
部分顽固的胸腔积 液、恶性胸腔积液，需要做胸部肿瘤切除或胸腹腔引流术，引流胸水、减轻病人的症状，但总体恶性胸水预后不佳。