La terapia è spesso solo palliativa e si basa sulla tiroidectomia totale, che ha lo scopo di prevenire la morte per soffocamento, sulla tracheotomia qualora tale rischio si presenti comunque, sulla radioterapia palliativa. Non essendo il carcinoma anaplastico captante lo iodio, la terapia radiometabolica non sortisce alcun risultato. La chemioterapia viene usata allo scopo di rallentare la progressione della malattia; l'agente chemioterapico più efficace sembra essere la doxirubicina, da sola od in associazione col cisplatino. Sono in corso studi per valutare l'efficacia della combretastatina, un inibitore della angiogenesi estratto dalla pianta di "Combretum caffrum".