Die am häufigsten durchgeführte Therapie, um eine Hüftgelenksarthrose gelenkerhaltend zu behandeln, ist die sogenannte Umstellungsosteotomie.  Bei diesem Verfahren wird eine Fehlstellung am beschädigten Gelenk beseitigt, um die natürlichen Achsenverhältnisse in der Hüfte wiederherzustellen. Hierzu gibt es verschiedene Techniken, die alle gemeinsam haben, dass ein oder mehrere Knochen durchtrennt werden und die Hüftpfanne danach wieder in ihre korrekte Lage gebracht wird. Dadurch soll vor allem das Fortschreiten einer bestehenden Arthrose verhindert werden. Deshalb findet diese Operation besonders bei Kindern und Jugendlichen Verwendung. Auch Veränderungen im Gelenk, die noch nicht das Vollbild einer Arthrose darstellen, aber mit nahezu an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit einmal zu einer Hüftarthrose führen werden, können mit einer solchen Operation angegangen werden. Dazu zählen zum Beispiel Knochenfehlstellungen im Anschluss an Knochenbrüche, ein zu steiler oder flacher Schenkelhalswinkel und eine zu flache Hüftgelenkspfanne.

Die operative Maßnahme, die jedoch am weitesten verbreitet ist, ist der Hüftgelenksersatz, wobei eine sogenannte Endoprothese eingesetzt wird. Normalerweise ist dies eine Totalendoprothese (TEP), was bedeutet, dass das gesamte Gelenk (also sowohl die Hüftpfanne als auch der Oberschenkelkopf) entfernt und durch künstliche Gelenkteile ersetzt wird. Die Prothese besteht üblicherweise entweder aus Kunststoff oder Metall. Darüber hinaus unterscheidet man zwischen zementfreien und zementierten Prothesen. Die zementierten Prothesen werden durch eine Plastikmasse im Oberschenkelknochen befestigt und ihr Vorteil besteht darin, dass Patienten praktisch sofort nach der Operation wieder mobilisiert werden können. Allerdings besteht die Gefahr, dass sich die Prothese im Laufe der Zeit wieder lockert. Deswegen kommt diese Option vor allem für ältere Patienten in Frage.
Bei jüngeren Patienten wird in der Regel die zementfreie Prothese eingesetzt, bei der die Prothese im Oberschenkel verankert wird und der Knochen dann in die Prothese einwachsen soll. Dadurch erreicht sie einen höheren Festigungsgrad als die zementierte Prothese und hat aus diesem Grund eine längere Lebensdauer. Auch wenn die Prothesen mittlerweile recht lange halten, sollte man vor einer Operation immer bedenken, dass gerade, wenn diese in jungem Alter erfolgt, die Wahrscheinlichkeit relativ hoch ist, dass der Patient im Laufe seines Lebens eine Wechseloperation durchführen lassen muss und sich damit erneut den Strapazen und Risiken dieses Eingriffs aussetzt. Daher sollte die Entscheidung zu einer frühen Operation nicht leichtfertig getroffen werden.