Osteosarkom se uglavnom liječi kombinacijom kemoterapije i operacije. Najprije se provodi liječenje kemoterapijom. U toj etapi liječenja, bol se najčešće smanjuje. Tek nakon liječenja kemoterapijom, pristupa se kirurškom liječenju odnosno odstranjenju tumora. Otprilike 75% pacijenata preživi barem pet godina nakon postavljanja dijagnoze. Danas je u mnogim slučajevima osteosarkoma, moguće izbjeći amputaciju. Osteosarkom se može vratiti i nakon liječenja. Tada se obično pojavljuje na istom ili nekom drugom dijelu tijela uključujući i pluća. Jedan od najvažnijih faktora u liječenju osteosarkoma jest pacijentov odgovor na prvu kuru terapije. Pacijenti kod kojih stanice tumora progresivnije nestaju nakon provođenja terapije, imaju bolje šanse za izlječenje.