甲状腺癌的治疗原则是以外科手术切除为主，除未分化癌外。甲状腺癌增长速度相对缓慢，一般发现后都建议早期手术治疗。甲状腺癌手术治疗包括甲状腺切除以及颈部淋巴结清扫，甲状腺的切除范围目前仍有争议，范围最小的为腺叶+峡部切除，最大的可将甲状腺全部切除。根据肿瘤大小、手术的彻底性、肿瘤与周围组织的侵犯关系、淋巴结转移情况行碘131治疗。
甲状腺癌做近全切或全切的患者，应终身服用甲状腺素类药物以预防甲状腺功能减退。另外，放射性核素治疗，在一定程度上也可以减少甲状腺癌的复发几率。部分晚期甲状腺癌患者还可行靶向治疗。
