甲状腺癌的治疗通常包括下面的一种或多种：
- 手术： 手术是甲状腺癌的主要治疗方法。大多数医生使用甲状腺次全切除术，它实际上切除了几乎全部的甲状腺，除了保留甲状旁腺周围的少许甲状腺组织 (这是为了防止损伤甲状旁腺)。如果有甲状腺癌扩散所致的淋巴结肿大，手术范围可能还需要扩大至清除受累及的淋巴结。对于有经验的外科医师来说，手术的风险较低，且术后肿瘤复发或转移的几率较小。手术的最大风险是意外的神经损伤。这种损伤可以导致嗓音的永久破坏，但是一般很少发生。另外一种可能的风险是甲状旁腺的损伤，其可以导致血钙水平降低。
- 甲状腺激素治疗： 在任何甲状腺癌手术以后您都需要终身使用甲状腺激素 (左旋甲状腺素) 药物治疗。这有两个好处：它可以补充术后缺失的甲状腺激素，还可以抑制垂体分泌 TSH。TSH 可以促使甲状腺生成激素，因此高水平的 TSH 可能会刺激任何残留癌细胞的生长。在甲状腺激素治疗过程中，您需要每隔数月检查血液中甲状腺激素水平，直至医生为您找到最合适的用药剂量。激素水平过高会导致意外的体重下降、心悸、震颤、骨质疏松和肠活动亢进，而过低则可能会导致体重增加、对寒冷敏感、皮肤和头发干燥等。
- 放射性碘治疗： 手术以后可以使用小剂量的放射性碘以进行甲状腺扫描。这种扫描可以发现已经播散的甲状腺癌细胞。随后可以使用大剂量的放射性碘以破坏任何已经播散至甲状腺以外的甲状腺癌细胞，这是因为放射性碘主要被甲状腺组织 (包括甲状腺癌细胞) 吸收，所以身体其它部位很少受到影响。放射性碘治疗不适合得髓样癌的人，这是因为髓样癌源于甲状腺C细胞，而甲状腺C细胞不会吸收碘。
- 外放射： 类似放射性碘治疗，外放射使用放射性来杀死癌细胞。在该项治疗的后期您可能会感到非常疲劳，且治疗区域的皮肤可能会发红以及有触痛。另外，在外放射治疗过程中，您也可能出现声音嘶哑或者吞咽困难。
- 化学治疗： 化学治疗是指使用药物来杀死已经播散至身体其它部位的癌细胞。它可以用于治疗某些甲状腺癌，如对放射性碘治疗不敏感的甲状腺髓样癌。化学治疗也可以使用于甲状腺未分化癌 (即甲状腺癌中侵袭性最强，生长最快的那个类型)，这是因为未分化癌在发现的时候通常已经难以通过手术来进行治疗了。放射治疗或化学治疗可能可以使这种肿瘤稍微缩小以减轻您的不适。
如果肿瘤还没有播散，则手术以后的预后会非常好。对于年轻的患者，如果治疗正确，则乳头状瘤和滤泡状瘤均可以获得 97% 以上的治愈率。如果肿瘤已经播散至其它的器官，治疗方法的选择有赖于许多因素，包括肿瘤的大小、生长速度、播散范围等。例如，对于肝、肺或骨上的小的转移性肿瘤医生可能会选择不予切除，因为这些肿瘤往往生长缓慢且在数年内通常不会引起任何症状。相反，大的或者生长快速的肿瘤则需要行手术或者其它的治疗。在这种情况下，您可以和医生一起决定最好的治疗方法。
甲状腺癌在治愈后可能会复发，尽管复发率较低。因此您需要定期接受血液检查以监测甲状腺球蛋白的水平，因为这种蛋白水平的提高提示肿瘤可能出现了复发。另外，您还需要接受颈部超声等影像学检查，以及其它可以帮助医生判断是否出现了肿瘤复发的检查。
