ปัจจุบันการรักษาโรคข้อเข่าเสื่อมทำได้หลายวิธีโดยแพทย์จะพิจารณาจากอาการและความรุนแรงของโรค หากผู้ป่วยมีอาการไม่รุนแรงแพทย์จะแนะนำให้ลดกิจกรรมที่ทำให้เกิดแรงกระแทก เช่น การนั่งย่องๆ คุกเข่า วิ่ง การขึ้นลงบันได การยกของหนัก หรืออาจรักษาด้วยการฉีดน้ำหล่อลื่นผิวข้อเข่า เพื่อลดการเสียดสีขณะเคลื่อนไหว แต่หากผู้ป่วยมีอาการรุนแรงแพทย์จะทำการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าทดแทนข้อเข่าที่เสื่อม
การผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียม คือ การผ่าตัดเอาผิวข้อเข่าที่เสื่อมสภาพออกแล้วใส่ข้อใหม่ ซึ่งทำจากวัสดุพิเศษทางการแพทย์ที่มีความแข็งแรงทนทาน และสามารถอยู่ได้ 15 - 20 ปี โดยส่วนมากจะมีการใช้ซีเมนต์ยึดระหว่างกระดูกกับตัวข้อเทียม ไม่เพียงการนำกระดูกที่เสื่อมออก แต่แพทย์จะต้องปรับความตึงหรือหย่อนของเนื้อเยื่อรอบข้อเข่า เพื่อให้เข่ามีรูปร่างปกติ ไม่โก่งผิดรูป ตำแหน่งของข้อเข่าที่ถูกต้องจะช่วยให้ผู้ป่วยเคลื่อนไหวได้ดี
การผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าเทียมด้วยคอมพิวเตอร์ เป็นการใช้คอมพิวเตอร์นำร่องพิกัดการผ่า ช่วยจัดตำแหน่งองศาในการวางข้อเข่าให้พอดีกับแต่ละบุคคล เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการผ่า โดยระบบคอมพิวเตอร์จะจำลองภาพ 3 มิติของข้อเข่าผู้ป่วยผ่านระบบอินฟราเรด โดยวิธีนี้ผู้ป่วยจะไม่ต้องเข้ารับ X-Ray หรือ CT Scan ภาพที่ได้จะมีการเคลื่อนไหวของข้อเข่าตามจริง ซึ่งช่วยให้แพทย์ได้ทราบตำแหน่งที่จะวางผิวข้อเข่าได้ถูกต้อง ลดการเกิดข้อผิดพลาดหรือภาวะแทรกซ้อนจากการผ่าตัด นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ป่วยสามารถใช้งานข้อเข่าเทียมได้ดี ยืดอายุการใช้งานข้อเข่าเทียมได้นานขึ้น รวมทั้งแผลผ่าตัดมีขนาดเล็กลง ผู้ป่วยฟื้นตัวได้เร็วกว่าการผ่าตัดด้วยวิธีปกติ
นอกจากนี้ภายหลังการผ่าตัดผู้ป่วยควรทำกายภาพบำบัดอย่างต่อเนื่องตามคำแนะนำของผู้ชำนาญการด้านกายภาพบำบัด เช่น การหัดเดินโดยใช้เครื่องช่วยเดินแบบ 4 ขา หรือที่เรียกว่า Walker ฝึกการเหยียดงอข้อเข่า และปฏิบัติตนตามคำสั่งแพทย์อย่างเคร่งครัด เพื่อช่วยให้เข่าของผู้ป่วยแข็งแรง เคลื่อนไหวข้อเข่าได้ดียิ่งขึ้น และกลับมาใช้ชีวิตประจำวันได้ดีเหมือนเดิม