国债期货的投资模式包括七点：一是方向性交易，可替代现券投资。二是套期保值，是投资者的主要参与模式。三是期现套利交易，隐含了利率期权价值。四是期限利差交易及信用利差交易。五是，跨品种统计套利，即为国债期货与利率互换进行统计套利交易。六是跨期统计套利，即不同期限国债期货合约间的跨期交易。七是做市交易。
一、方向性交易
可以作为现券投资的替代，具有可以方便做空、资金占用少、费率低、流动性好的优势，但由于存在高杠杆，因而适合风险偏好较高的投资者。
二、套期保值以及久期调整
这是机构投资者的主要参与模式，除了对债券持仓进行套保外，还可以对债券发行承销进行套保。
三、期现套利交易（基差交易）
这是市场最感兴趣的业务模式，主要分为买入基差交易和卖出基差交易，需要注意的是，与股指期货期现套利不同，国债期货期现套利基差不是简单的线性函数，其中隐含了利率期权价值，这在定价时需要予以考虑。
四、期限利差交易及信用利差交易
两者分别是对国债期限利差和信用品相对国债的信用利差进行投机交易。例如，预期国债收益率曲线即将陡峭化，可以买入3年期国债，同时卖出国债期货（久期目前接近7年）；预期企业债与国债信用利差即将收窄，可以买入企业债，同时卖出国债期货。
五、跨品种统计套利
目前可行的策略为国债期货与利率互换进行统计套利交易，例如当互换价格相对偏低时，可以通过买入互换（付固收浮）的同时做多国债期货来锁定品种利差。但需要注意的是，和前面的期限利差、信用利差交易类似，由于不存在制度上保证的收敛机制，因而可能期货到期时，投资组合仍然浮亏，面临被迫展期或者止损。
六、跨期统计套利
即进行不同期限国债期货合约之间的跨期交易，可采用程序化交易完成，此种模式在股指期货交易市场已经被广泛采用，而且竞争非常激烈。跨期套利也会面临近期合约到期不收敛问题，届时可以考虑展期或者期转现。
七、做市交易
国债期货推出为做市商对冲存货风险提供了非常方便的对冲工具，有利于提高做市商做市报价的积极性，增加其承接能力，缩小双边报价点差，这也意味着届时市场（特别是利率品）流动性将更好，价格透明度也将更高，预计固定收益相关的做市业务将随着国债期货推出而蓬勃发展。