通常經正火或調質后使用;馬氏體耐熱鋼用調質處理,以穩定組織,得到良好的綜合力學性能和高溫強度。鐵素體鋼不能通過熱處理強化。為消除因冷塑性變形加工和焊接所導致的內應力,可在650~830℃進行退火處理,退火后快速冷卻,以便迅速地經過475℃脆性溫度范圍。奧氏體抗氧化鋼大多采用高溫固溶熱處理,以獲得良好的冷變形性。奧氏體熱強鋼則先用高溫固溶處理,然后在高于使用溫度60~100℃條件下進行時效處理,使組織穩定化,同時析出第二相,以強化基體。耐熱鑄鋼多在鑄態下使用,也有根據耐熱鋼的種類采用相應的熱處理的。