甲状腺癌若在初期诊断，一般需进行外科切除术（动手术）。术后病患可能需接受放射性碘的辅助治疗，以减低日后复发的风险。
甲状腺癌若在进展期才被诊断，就很难根治，日后一般会复发及转移至身体其他部位。重复使用放射性碘治疗，虽不是根治性方案，但仍可控制癌症，让病患生命延续。
令人懊恼的是，癌细胞多次接触放射性碘后，最终会产生耐药性，克服放射性碘压制它们的能力。甲状腺癌天生性对一般常规的细胞毒药型化疗药物有耐药能力，用在治疗很多其它类型癌症的药物因而无法派上用场。
多年来，肿瘤内科专家都以一种抗血管生成多激酶抑制剂来控制病情。近年来，医学界研发了多种能以癌细胞内激动性基因突变为靶点的靶向治疗药物，可对症下药，明显延长进展期甲状腺癌患者的生存期。
一般甲状腺癌属于粉化性甲状腺癌，即使在进展期被发现，生存期往往可维持很多年，预后比很多其它原发癌（如肺癌和结直肠癌）好许多。但也有例外。倘若罹患相对罕见的未分化甲状腺癌，预后就差许多，病患的生命一般在数月内结束。
