De keuze van de behandeling is afhankelijk van de grootte van de tumor, de mate van spreiding naar andere weefsels, de aanwezigheid van uitzaaiingen en of er symptomen aanwezig zijn van een afwijkende schildklierwerking.
Chirurgie
Chirurgie wordt aangeraden als de tumor goed los zit (dit is in 25-50% van de schildkliertumoren het geval) en er geen uitzaaiingen zijn. Risico's verbonden aan chirurgie zijn mogelijke bloedingen, het accidenteel verwijderen van de nabijgelegen bijschildklieren (met een verstoring van het calciummetabolisme tot gevolg), schade aan de zenuwen van het strottenhoofd en te lage schildklierwerking als beide schildklierlobben verwijderd moeten worden.
Radiotherapie
Bestraling wordt vaak ingezet na chirurgie wanneer men vermoedt dat er nog tumorweefsel aanwezig is of indien chirurgie geen goede optie is (vb tumor vergroeid met de omgeving). Als mogelijke neveneffecten kan schade aan het strottenhoofd, de luchtpijp en slokdarm optreden al wordt bestraling over het algemeen goed verdragen. Het is mogelijk dat na verloop van tijd (maanden tot jaren na de behandeling) er onvoldoende schildklierhormonen worden aangemaakt. Deze hormonen kan men echter supplementeren.
Radiojoodtherapie
Als de tumor goed jood opneemt, is radiojoodtherapie een interessant alternatief. Hierbij zal radioactief jood zich ter hoogte van het schildklierweefsel opstapelen en lokaal dit weefsel inclusief de tumor bestralen. Deze behandeling kan zowel voor de primaire tumor als de uitzaaiingen ingezet worden. Afhankelijk van de hoeveelheid schildklierweefsel die vernietigd wordt, kan het nodig zijn om schildklierhormonen te supplementeren na deze ingreep. Het voordeel van radiojoodtherapie ten opzichte van bestraling is dat men zowel de uitzaaiingen van het schildkliertumorweefsel als de schildkliertumor zelf heel precies kan behandelen indien beiden jood opnemen. Daarenboven kan, indien nodig, de behandeling herhaald worden zonder al te veel neveneffecten.
Behandeling van schildkliercarcinoom met 131 I kan bij een deel van de honden de klinische symptomen effectief verlichten en de ziektelast verminderen. Een studie uitgevoerd in 2022 toonde aan dat verbetering van klinische symptomen werd waargenomen bij 76,2% van de honden (32/42) en dat het totale responspercentage 35,3% was (vier volledige en acht gedeeltelijke responsen).
Chemotherapie
Chemotherapie kan overwogen worden bij honden met grote niet-verwijderbare tumoren of veel uitzaaiingen, al zijn de resultaten voor chemotherapie tot nu toe minder goed dan voor de bovenstaande behandelingen. Bij sommige honden met dit tumortype werden goede resultaten behaald (tot een jaar overleving), maar het is op dit moment onvoldoende duidelijk welke honden hier baat bij hebben.
Doelgerichte therapie
Daarnaast is off-label gebruik van toceranib, een tyrosinekinaseremmer, beschreven.