Léčba hypotyreózy je povětšinou postavena na doživotním příjmu dostatečného množství hormonu tyroxinu. Nejčastěji se setkáváme s preparáty Euthyrox, Elroxin, Letrox. Adekvátní dávka je v průběhu léčby upravována na základě krevních testů, na něž je nutné v pravidelných intervalech docházet. Zpočátku při hledání správného dávkování se může jednat o kratší intervaly, po stabilizaci stavu se obvykle jedná rozmezí půl roku až roku. Tablety je nutné užívat odděleně od jiných léků a stravy. Nejideálnější doba je tedy poránu na lačno, přičemž jídlo by mělo následovat minimálně za 20 minut.
I u hypertyreózy je za základ považováno užívání léků, tzv. tyreostatik (Carbimazol, Thyrozol, Propycil). V počátečních stádiích bývá jako doplňující léčba užíváno pro zpomalení srdeční činnosti betablokátorů. Pokud je příčinou onemocnění autoimunitní reakce, bývá farmaceutická léčba poměrně účinnou a během 12 až 18 měsíců dochází k normalizaci její funkce. Poté je možné léky vysadit, avšak je nadále nutné pravidelné monitorování, neboť u valné většiny lidí během několika měsíců až let dochází k relapsu. U pacientů, u nichž se pomocí tyreostatik nedaří snížit funkci štítné žlázy, je přítomen nezhoubný uzel či trpí dalším autoimunitním onemocněním (např. cukrovka či revmatoidní artritida) je doporučováno chirurgické odstranění části nebo celé štítné žlázy. Její funkce je poté nahrazena podáváním hormonů v podobě tablet. Alternativou k operačnímu zákroku je terapie radioaktivním jódem. Ten je vychytáván štítnou žlázou a ozařuje ji.
U nádorových onemocnění je typickým základním úkonem totální tyreoidektomie, čili úplné odstranění štítné žlázy. Ale i tak u velkého procenta pacientů zůstávají zbytky její tkáně a je nutné nasadit následnou léčbu. U papilárního a folikulárního karcinomu je zbytková tkáň a případné metastáze úspěšně léčena pomocí dávky radiojódu. Po léčbě radiojódem či i jednotlivě může následovat nasazení hormonální léčby. Ta je postavena na tlumení produkce TSH, jenž se podílí na růstu nádoru. Jelikož medulární karcinom neakumuluje radiojód používá se smíšeného β a γ zářiče. U agresivního anaplastického karcinomu je povětšinou chirurgické řešení nemožné a ostatní metody nejsou dostatečně účinné, řešením pro tyto pacienty je chemoterapie.