במידה והיגיינת שינה לקויה אינה הגורם לבעיה, יבצע הרופא המטפל אבחון מדוקדק של מקור הבעיה. נהוג לחלק את בעיות השינה לשתי קבוצות. האחת היא קבוצת בעיות השינה הראשוניות, כלומר בעיות המופיעות ללא כל הפרעה נלווית אחרת (גופנית או נפשית). הקבוצה השנייה היא הפרעות שינה משניות, כלומר הפרעות הנובעות מבעיה אחרת או מלוות אותה דוגמת דיכאון, כאבים, קשיי נשימה וכן הלאה.
בשנים האחרונות נהוג לטפל בבעיות שינה גם אם הן משניות, בניגוד לעבר אז טיפלו רק בהפרעות ראשוניות או בגורם לבעיה בלבד, במקרה של הפרעות משניות בעקבות הסברה כי כאשר הבעיה העיקרית תחלוף, השינה תשתפר.
לאחר האבחון תיבחנה אפשרות הטיפול הקוגניטיבי-התנהגותי (CBT) או הטיפול התרופתי. מקובל ויעיל גם שילוב של שתי הגישות.
הטיפול ההתנהגותי כולל בחינה של דפוסי ההתנהגות הקשורים בשינה ושל עיוותים בתפיסה של השינה. לדוגמא, מרבית הסובלים מבעיות שינה נכנסים ללחץ לקראת זמן השינה ולמסכת דאגות באשר לתפקודם ביום שלמחרת. הטיפול מתמקד בהורדת רמות הלחץ. שינויים נוספים הם בהקניית הרגלי שינה מבחינת כמות השעות המוקצית לשינה ושהות במיטה לצורך שינה בלבד. כמו-כן, במסגרת הטיפול עובדים על מיגורן של ציפיות בלתי מציאותיות לשינה מושלמת, ושל המחשבות "השחורות" על תוצאותיו של עוד לילה צפוי של שינה טרופה.