饮食治疗
甲基丙二酸血症患者需遵循低蛋白、低甲基丙二酸前体饮食。例如限制天然蛋白质摄入，增加碳水化合物和脂肪的摄入以保证机体能量需求。研究表明，合理的饮食控制可减少甲基丙二酸及其前体的蓄积，改善患者的代谢状况。不同年龄患者对蛋白质的摄入量要求不同，儿童处于生长发育阶段，需在保证营养的前提下严格控制蛋白质摄入，避免因蛋白质代谢产生过多甲基丙二酸前体。
维生素B12治疗
部分甲基丙二酸血症患者对维生素B12有效，可分为CblA、CblB、CblC、CblD等型，其中CblC、CblD型对大剂量维生素B12治疗反应较好。维生素B12参与甲基丙二酰辅酶A变位酶的辅酶合成过程，对于相应类型的患者，补充维生素B12可促进甲基丙二酰辅酶A转化为琥珀酰辅酶A，从而降低血液和尿液中甲基丙二酸的水平。但不同年龄患者对维生素B12的反应可能存在差异，在儿童患者中需密切监测维生素B12水平及甲基丙二酸的代谢情况来判断治疗效果。
羟钴胺治疗
羟钴胺也是维生素B12的一种形式，对于维生素B12反应型的甲基丙二酸血症患者，羟钴胺可作为治疗药物。其作用机制与维生素B12类似，通过参与相关代谢途径来改善代谢紊乱。在儿童患者中使用羟钴胺时，要考虑儿童的生理特点，如儿童的肝肾功能相对不成熟，需注意药物的代谢和排泄情况，监测可能出现的药物相关不良反应。
对症支持治疗
纠正酸中毒：当患者出现酸中毒时，需根据血气分析等检查结果，使用碳酸氢钠等药物纠正酸碱平衡紊乱。对于儿童患者，由于其酸碱调节能力较弱，纠正酸中毒时要缓慢进行，密切监测血气变化，避免过快纠正导致碱中毒等并发症。
维持水电解质平衡：患者可能因代谢紊乱出现水电解质紊乱，如低钠、低钾等，需根据电解质检查结果及时补充相应的电解质。儿童患者的水电解质平衡调节更易受疾病影响，要准确计算补液量和电解质补充量，防止出现电解质紊乱加重病情。
营养支持：保证患者足够的能量供应，除了饮食控制中的碳水化合物和脂肪补充外，对于不能经口进食的患儿，可能需要通过鼻饲或静脉营养等方式提供营养，但要注意营养物质的合理配比，满足儿童生长发育的营养需求。
基因治疗与其他新兴治疗手段
目前基因治疗尚处于研究阶段，对于某些由特定基因突变引起的甲基丙二酸血症有潜在的治疗前景。但在儿童患者中，基因治疗的安全性和有效性还需大量临床试验验证。此外，一些新兴的代谢调控等治疗手段也在探索中，但都需要经过严格的临床前和临床研究来确定其在甲基丙二酸血症治疗中的地位，在儿童患者应用时要谨慎评估其风险和收益。