骨关节炎的治疗目的是缓解疼痛，延缓疾病进展，矫正畸形，改善或恢复关节功能，提高患者生活质量。
治疗原则是根据患者病情进行梯度化、个性化治疗。膝关节炎的治疗分为基础治疗、药物治疗、修复性治疗和重建治疗四个层次。
临床中医生会根据患者年龄、性别、体重、自身危险因素、病变部位及程度划分梯度进行治疗。
底层治疗
底层为基础治疗，包括进行患者教育、运动治疗、物理治疗、行动辅助治疗，适用于所有骨关节炎患者；早期患者，依据患者的需求和一般情况，可选择适宜的基础治疗方案。
第二层治疗
患者病情加重，进行个体化、阶梯化的药物治疗。按药物使用途径分为外用药物、口服药物、肛门栓剂、静脉输入、关节腔内注射药物。 药物作用范围分为局部用药和全身用药。药物包括镇痛药物治疗、关节腔注射药物治疗、缓解症状的慢作用药物、中成药治疗。在考虑患者发病的部位及自身危险因素的基础上，选择正确的用药途径及药物种类。
第三层治疗
病情进一步加重。在基础治疗和药物治疗都无效的前提下进行膝关节修复性治疗，包括关节镜手术、软骨修复手术、力线校正手术、膝关节周围截骨术等。治疗方案需依据患者病变部位、病变程度、一般情况以及自身意愿综合考虑。
第四层治疗
患者病情严重，手术修复性治疗无效时进行手术关节重建治疗，包括关节置换术、关节融合术、截骨术等。手术重建治疗为终末期膝关节炎治疗的有效方案，能有效缓解关节疼痛，恢复关节活动功能。
急性期治疗
急性期治疗的主要目的是止痛、消肿和改善关节功能。可用拐杖或手杖辅助活动，减少关节的负重，同时应避免过度的大幅度活动。使用消炎镇痛药物能迅速减轻或控制症状，但不宜长期服用。
药物治疗
患者可在医生指导下使用以下药物进行治疗。
局部外用药物
在使用口服药物前，建议早期患者先选择局部外用药物，尤其是老年人，可使用各种消炎止痛类药物的凝胶贴膏、膏剂、贴剂等，如氟比洛芬凝胶贴膏。局部外用药物可迅速、有效缓解关节的轻、中度疼痛，其胃肠道不良反应轻微，但需注意局部皮肤不良反应的发生。
口服药物
口服药物由胃肠道吸收，作用强于外用药物，同时毒副作用也相对较大。常用口服药物包括：非甾体抗炎药（塞来昔布、艾瑞昔布、依托考昔等）；阿片类镇痛药；抗焦虑药（普瑞巴林、多塞平与阿米替林）；中成药；缓解关节疼痛肿胀的药物（氨基葡萄糖、双醋瑞因等）。
关节腔注射药物
该方法需要进行关节腔穿刺注入药物，常用注射药物包括糖皮质激素、玻璃酸钠等。注入药物具有润滑、抗感染、软骨修复等功能，可有效缓解疼痛，改善关节功能。但该方法是有创性治疗，可能会增加关节感染的风险，需谨慎选择。
肛门栓剂
具有吸收快、起效快的特点。 常用的是非甾体抗炎药，用于不便口服药物的患者。
静脉输入
限于正规医疗机构内使用。 具有起效快、调整剂量方便，用于不便口服药物的患者，多用于围手术期。
手术治疗
在基础治疗及药物治疗效果不佳或病情恶化的情况下可以考虑手术治疗。
术后的康复非常重要，行微创手术治疗的患者术后1天可下地活动。行截骨术的患者术后第2天可下床活动，前6周需扶双拐50%负重行走，6周后可完全负重。行人工膝关节置换术患者术后2～3天可扶双拐下地活动。术后2～3个月可恢复轻度活动，术后半年应避免重体力劳动。
关节镜清理术
关节镜兼具诊断和治疗的作用，适合伴有关节内游离体或半月板损伤等症状的患者，通过关节镜游离体清理、半月板成型等，能减轻部分早、中期患者的症状。对于晚期患者，单纯行关节镜手术治疗效果差。
截骨术
截骨术多用于膝关节，当严重关节炎同时伴有膝内翻或外翻时，可采用胫骨或股骨角度截骨术，改善关节承重分布，以缓解疼痛。适用于青中年活动量大、膝关节力线不佳的骨关节炎患者，能最大限度地保留关节，通过改变力线来改变关节面的接触面受力情况。
关节融合术
实施关节融合术后会造成关节功能障碍，副作用较大，现已不作为骨关节炎的常规治疗手段。
人工关节置换术
对于终末期膝关节炎病人通常采用人工关节置换术。对于经其他治疗方法无效或复发的终末期膝关节炎病人，迫切要求手术者，可采用全膝关节置换。
全膝关节置换术
全膝关节置换可以彻底消除关节疼痛，改善关节功能，是一种成熟且有效的治疗方法，应用日益广泛。
单髁置换术
单髁置换适用于单间室病变的年轻患者。其适应证包括局限于膝关节单侧间室的骨性关节炎，疼痛严重，需要接受关节置换手术治疗X线征象要求患侧间室关节间隙严重变窄，而对侧间室和髌股关节间室保留全层软骨者；膝关节内外翻畸形小于15°，屈曲挛缩畸形不超过15°；术前膝关节屈曲至少100°的患者；膝关节周围韧带结构功能完整的患者。
关节软骨修复术及生物治疗
采用干细胞、软骨移植、微骨折技术、富集血小板血浆等多种组织工程及外科手段修复膝关节炎病损的透明软骨，其疗效需要进一步探索。
中医治疗
中医治疗可以减轻疼痛症状和缓解关节僵直，包括按摩、热疗、水疗、针灸、推拿等。 应注意所用方法可能对膝关节产生的潜在损害，要防止可能对后期治疗可能增加的意外风险，例如感染。
其他治疗
物理治疗
常用方法包括：水疗、冷疗、热疗、经皮神经电刺激、按摩、针灸等。主要是通过促进局部血液循环、减轻炎症反应，达到减轻关节疼痛、提高患者满意度的目的。
行动辅助
通过减少关节负重来减轻疼痛、减少关节磨损。患者需在医生指导下选择合适的行动辅助器械，如手杖、拐杖、助行器、关节支具等辅助运动；也可选择平底、厚实、柔软、宽松的鞋具辅助行走。