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Poiché elevate concentrazioni di Phe nel sangue sono fortemente correlate all’esito neurocognitivo, i trattamenti esistenti mirano a ridurre le concentrazioni di Phe nel sangue. I trattamenti comprendono l’assunzione di quantità di fenilalanina (Phe) strettamente controllata attraverso la dieta, in combinazione con integratori di L-aminoacidi privi di Phe, e anche trattamenti farmacologici, come la sapropterina dicloridrato, che aiuta a ripristinare il metabolismo della Phe. Le diete per i pazienti affetti da PKU richiedono una forte limitazione o addirittura l’eliminazione degli alimenti ad alto contenuto di fenilalanina, come carne, pesce, noci, formaggio, legumi e altri prodotti caseari. Gli alimenti amidacei come patate, pane, pasta e mais devono essere tenuti sotto controllo. I bambini possono continuare a essere allattati al seno per ottenere tutti i benefici del latte materno, ma la quantità potrebbe dover essere limitata, con conseguente necessità di integrare i nutrienti mancanti. È inoltre necessario evitare molti alimenti dietetici e bibite dietetiche contenenti il dolcificante aspartame. Oggi la maggior parte dei medici raccomanda ai pazienti PKU di tenere sotto controllo i livelli di Phe per tutta la vita.