由于膝关节骨质增生的病变均为不可逆性病变，目前主要治疗措施为对症治疗，再通过药物或手术延缓疾病进展，并矫正畸形。膝关节骨质增生若无临床症状，则无需特殊治疗，若膝关节骨质增生引起临床症状，临床医生会根据患者自身情况进行治疗，晚期可考虑采用手术治疗。
一、急症治疗
当中晚期患者首次接受治疗时可能会出现急性期症状，应当采取合适的急性治疗方法，急性期治疗的主要目的主要是缓解症状，首先止痛、消肿，使用消炎镇痛药物，能迅速减轻或控制症状，如口服阿司匹林、塞来昔布、尼美舒利分散片、双氯芬酸钠等，注意餐后服用，能够明显缓解胃肠道刺激的症状，注射药物可选用用赖氨匹林，这些药物均有一定的抗炎和止痛的药物，但不宜长期服用。
二、药物治疗
1、镇痛药：主要是是非甾体抗炎药，包括阿司匹林、塞来昔布、尼美舒利分散片、双氯芬酸钠以及注射用赖氨匹林，这些药物有一定的抗炎和止痛的药物。可迅速缓解疼痛肿胀的膝关节，另外，如果疼痛较严重时，短暂选择阿片受体拮抗剂，常用的有氨酚待因片、盐酸吗啡片、氨酚羟考酮片，相对止痛的效果更强，但是毒副作用也更强。
2、关节腔注射药物：在临床上常使用的关节腔内注射是玻璃酸钠以及激素类药物。另外，还有富血小板血浆，主要针对于早期或者中期的骨质增生、骨性关节炎，而关节腔内注射激素类药物，目前临床用的相对比较少，因为只是暂时缓解关节部位的疼痛。而在关节腔注射富血小板血浆，相当于是一种新型的治疗方法。特别对于半月板损伤或者骨性关节炎效果较好。但是关节腔注射药物对于中晚期的骨质增生效果较差，中晚期破坏较严重的，多数考虑手术。
三、手术治疗
当病情进一步加重，或者患者病程已发展到晚期可进行手术治疗。在基础治疗和药物治疗无效的前提下，可选择进行膝关节修复性手术治疗，治疗方案需依据患者病变部位、病变程度、自身及家属意愿综合考虑具体如下：
1、关节镜清理术：伴有关节内游离体或半月板损伤的患者，一般通过关节镜清除术，关节镜兼具诊断和治疗的作用。关节镜清理术可以使游离体清理、半月板成型，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。
2、截骨术：对于膝关节骨质增生，可选用截骨术治疗，适用于青中年活动量大、膝关节力线不佳的膝关节骨质增生患者，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。
3、关节置换术：关节置换术主要适用于病情严重的患者，手术修复性治疗无效时可选择进行手术关节重建治疗，即关节置换术。手术重建治疗为终末期膝关节病变的的有效方案，可以彻底消除膝关节疼痛，改善关节功能，提高生活质量，是一种成熟且有效的治疗方法，应用日益广泛。该病术后的康复治疗非常重要。
四、物理治疗
适用于所有膝关节骨质增生的患者。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。
五、中医治疗
中成药治疗：如口服藤黄健骨片、仙灵骨葆胶囊、金天格胶囊、恒古骨伤愈合剂，这类药物具有非常好的滋补肝肾的作用，针对肝肾亏虚所引发的骨质的退变和增生，也具有非常好的疗效。如果关节疼痛在阴天、下雨、季节变化的时候有明显疼痛加重的情况，可以选择口服祛风散寒的中成药物针对性治疗，入木瓜丸、天麻丸等。
六、其他治疗
行动辅助：改善关节功能为主要治疗目的，可用拐杖或手杖或助步器等辅助活动，减少关节的负重，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。