Mikroskopisk, tidigt upptäckt cancer kan behandlas genom att avlägsna området med förändringar genom konisering. Om tumörens storlek är under 2 cm och man inte misstänker spridning, kan livmoderhalsen och intilliggande vävnad avlägsnas så att man behåller livmoderkroppen och därmed möjligheten att få barn.​

Vid en sedvanlig operation av livmoderhalscancer avlägsnar man livmodern, slidans övre del, lymfkörtlarna i bäckenet och äggstockarna. Hos unga kvinnor kan man i vissa fall behålla äggstockarna. Operationen görs oftast som en robotassisterad titthålsoperation eller en traditionell titthålsoperation. I sällsynta fall är också öppen operation möjlig. I samband med operationen kontrollerar man om det finns metastaser i lymfkörtlarna genom att undersöka portvaktskörteln.

När cancern spridit sig från livmoderhalsen till omgivande vävnad eller till lokala lymfkörtlar i bäckenets område är operationsbehandling inte längre möjlig. Då ges behandlingen som kemostrålbehandling, alltså en kombination med strålbehandling och cytostatika, som varar fem veckor. Direkt efter att denna behandling är avslutad fortsätter man med inre strålbehandling i hög dos (brakyterapi) lokalt på kvarvarande tumörrester i livmoderhalsen och området runtomkring. Strålbehandlingsplanen är alltid baserad på en magnetröntgenundersökning. I de fall när man uppnår de för tumörområdet rekommenderade stråldoserna, uppnås lokal kontroll hos 90 procent av patienterna.​

Om man upptäcker mycket metastaser i lymfkörtlarnas område, de inre organen eller skelettet, är botande behandling i praktiken inte längre möjlig. Då använder man vanligtvis cisplatinbaserad cytostatikabehandling till vilken man kan kombinera paklitaxel, topotecan eller gemcitabin. I vissa situationer kan cytostatikabehandlingen kombineras med bevacizumab-behandling som hämmar tillväxten av blodkärl. Cisplatin kan även ersättas med karboplatin. Lokala symtom som orsakas av metastaser, till exempel smärta i skelettet eller hjärnsymtom, kan lindras genom några behandlingar med cytostatika eller med strålbehandling.

Vid återfall i livmoderhalscancer beror behandlingen på vilken behandling som getts vid den första diagnosen och på var recidivet ligger. Recidiv hos en patient som opererats kan behandlas med strålbehandling. Recidivet kan även behandlas med samma cytostatika som spridd livmoderhalscancer. I vissa situationer kan man överväga operation för tömning av bäckenet om det är fråga om lokalt återfall efter operation eller strålbehandling.