膝关节骨性关节炎的治疗需综合多种方法，一般可通过非药物治疗、药物治疗、手术治疗等来改善症状。非药物治疗中，减轻体重很重要，对于体重超标的患者，每减轻5公斤体重，膝关节所受压力可显著降低。
非药物治疗方面
运动锻炼： 适合进行低强度的有氧运动，比如游泳，每周可进行3~5次，每次30分钟左右，能增强膝关节周围肌肉力量，改善关节功能。还可以进行关节活动度训练，如缓慢屈伸膝关节，每天进行3~4组，每组10~15次，维持关节正常活动范围。物理治疗： 常见的有热敷，每天可热敷2~3次，每次15~20分钟，能促进局部血液循环，缓解疼痛。另外，超短波治疗也有一定效果，一般每周进行2~3次，能减轻炎症反应。
药物治疗方面
非甾体抗炎药： 像布洛芬，能减轻关节炎症和疼痛，一般可以缓解轻至中度的膝关节骨性关节炎疼痛，但可能会有胃肠道不适等副作用，有胃肠道疾病的患者要谨慎使用。还有双氯芬酸，也能起到抗炎止痛作用，可口服或外用，外用剂型如双氯芬酸二乙胺乳胶剂，局部涂抹能减轻局部疼痛。软骨保护剂： 硫酸氨基葡萄糖是常用的，它可以促进软骨基质的合成，延缓软骨退变，一般需要连续服用数周甚至数月才有效果。
手术治疗方面
关节镜清理术： 适用于关节内有大量游离体、滑膜增生明显的患者，通过关节镜去除病变的滑膜、游离体等，能改善关节症状，一般术后恢复较快，几周内可逐步恢复正常活动。截骨术： 对于年轻、有明显膝关节内翻或外翻畸形的患者适用，通过截骨矫正力线，减轻膝关节一侧的压力，从而延缓骨性关节炎的进展，术后需要较长时间康复，一般需要3~6个月逐步恢复正常行走等功能。人工关节置换术： 适用于晚期膝关节骨性关节炎患者，关节破坏严重，经保守治疗无效。人工膝关节置换后能显著改善关节功能，提高生活质量，但手术有一定风险，术后需要进行康复训练，一般术后1~3个月可基本恢复日常行走等活动，但完全恢复正常活动可能需要更长时间。