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针灸的镇痛效应获得了国际认可，1997年美国国立卫生研究院（NIH）举行了关于针刺疗法的听证会，形成的共识认为针灸对多种痛症疗效确切。2009年中国出版的《现代针灸病谱》资料表明，国际文献认为针灸治疗有效的110种病症中，有20种为疼痛性病症，而与疼痛相关的疾病则有50多种，病种涉及急性痛和七大类慢性痛。2014年出版的《循证针灸治疗学》，有明确的、较高等级证据表明针灸对以下病症中的疼痛具有止痛作用：颈椎病、肩关节周围炎、肱骨外上髁炎、膝骨关节炎、类风湿关节炎、腰椎间盘突出症、纤维肌痛综合征、肌筋膜炎（颈背部）、梨状肌综合征、强直性脊柱炎、原发性头痛、三叉神经痛、股外侧皮神经炎、颞下颌关节紊乱综合征、原发性痛经、泌尿系结石、分娩痛、急性腰扭伤、踝关节扭伤、痛风、带状疱疹、流行性腮腺炎。
国际上针刺镇痛临床研究的成果也在迅速增长。对中等程度及以上的急性痛而言，治疗的主要目标在于控制疼痛，预防术后并发症及向慢性痛发展。目前临床用于镇痛的药物种类繁多，但各类镇痛药均有不同类型的不良反应，如阿片类药物可引起呼吸抑制、便秘和成瘾等，有报道研究发现阿片类药物亦可影响内分泌系统；非甾体抗炎镇痛药有胃肠道不良反应、降低血小板聚集增加出血风险、天花板效应等。结合针刺干预，则可以很大程度减少这些不良反应。以围手术期应用为例，单纯针刺镇痛效果弱，常伴有镇痛不全，肌肉松弛不足，内脏牵拉反应难以解除等缺点，且针刺镇痛个体差异大，因此，目前多采用在针刺的基础上同时给予小剂量的镇痛药物相结合的方法，既可以发挥针刺对机体的广泛调节作用，又可以获得药物良好的镇痛效果。针刺和药物复合麻醉可有效降低药物用量，减缓副作用。一项针对1966～2007年15篇随机对照临床试验文献的系统综述中发现手术后8小时、24小时、72小时，针刺组较对照组分别少用吗啡3.14mg、8.33mg和9.14mg；用视觉模拟尺（VAS）测痛，在术后8小时和72小时痛觉较对照组显著降低。
针刺麻醉除了基本的镇痛作用，在调节机体免疫功能上具有积极作用。针刺麻醉能提高患者术后第8天T淋巴细胞亚群水平和NK细胞活性。在手术期间，针刺药物复合麻醉组的CD 4+ /CD 8+ 均高于药物组，提示电针刺激可以调节机体免疫。针药复合麻醉临床上主要用于头面部、颈部、腹部、妇产科及四肢手术的麻醉，如甲状腺摘除手术、胃大部切除术、肺叶切除术、心脏外科手术、颈椎前路骨科手术、剖宫产等。针药复合麻醉不仅能够为患者提供较好的镇痛效果，有效稳定患者平均动脉压与心率，还可避免药物入血不良反应的发生，在镇静深度、镇静药物用量、应激反应等方面较单一使用镇痛药物有所改善。
除了改善患者症状、减少药物用量、减轻药物毒副作用之外，针药结合还能给患者和社会带来巨大的经济效益：有效减少患者术后疼痛，减少患者术后恢复时间，缩短住院天数，节约住院费用。
在慢性痛的治疗方面，针刺治疗的效果因具体病种而不同，似乎不如急性痛（例如术后痛）那么明确。针对慢性原发性疼痛，电针可以减轻纤维肌痛症患者的疼痛，提高生活质量，增强药物作用，NIH亦于1998年建议将针刺纳入该病的综合管理计划之中，而针对肠易激综合征，则可能需要更多的临床证据支持。骨关节炎，类风湿性关节炎和慢性腰背痛等慢性继发性肌肉骨骼疼痛是全球最常见的致残原因，目前尚无有效的治疗方法。现有证据表明，对于膝骨关节炎和慢性下腰痛的患者，针灸确实可以短期缓解疼痛，是一种安全、合理、有效的选择。但是，现有证据不支持针灸对髋骨关节炎和类风湿关节炎的疗效。大多数研究得出的结论是，短期镇痛效果优于各种对照。颈肩腰背痛、膝部骨关节痛等，单纯针灸即可获取疗效，属于针灸的一级病谱，可作为常规治疗的一种有效替代疗法。与常规治疗方案相比，增加针刺更能改善患者功能障碍，并作为一种具有成本效益的治疗策略，已经纳入了多个国家的医疗保险报销体系。慢性继发性内脏痛也是针灸的有效病种之一，如盆腔炎性疾病后遗症慢性盆腔痛，针刺联合止痛药（布洛芬）对体征的改善作用较单纯口服布洛芬缓释胶囊全面，可在多个领域（生理、心理、社会关系和环境领域评分）提高患者生活质量。
癌性痛，属于慢性疼痛中的一种，是晚期癌症患者最常见、最痛苦的症状之一。调查显示一半癌症患者癌痛级别为中重度，其中30%的重度疼痛难以忍受。世界卫生组织以“让癌痛患者不痛”为防治目标，在全世界范围内推广三阶梯止痛法，其中轻度疼痛给予非阿片类（非甾体抗炎药）加减辅助止痛药，中度疼痛给予弱阿片类加减非甾体抗炎药和辅助止痛药，重度疼痛给予阿片类加减非甾体抗炎药和辅助止痛药。该疗法虽然疗效确切，但长期服用毒副作用大，依赖性强且易耐受，造成部分患者止痛效果欠佳。一项针灸疗法联合三阶梯止痛药治疗肺癌疼痛的临床疗效和安全性的Meta分析共纳入9篇文献累计531名患者，分析结果表明，针灸疗法联合三阶梯止痛药镇痛总有效率、疼痛改善程度明显优于单用三阶梯止痛药，且能减少恶心呕吐、便秘反应的发生。此外，与单纯三阶梯药物止痛法比较，针刺联合三阶梯药物止痛疗法在缩短药物起效时间，延长镇痛持续时间的同时，可减少阿片类药物的使用剂量及降低不良反应发生率，改善患者抑郁和焦虑的行为状态，在预防阿片类药物成瘾方面也发挥着积极作用。