期貨交割制度壹般有實物交割和現金交割兩種，國債期貨的交割制度也壹樣：既有轉移符合交割標準的國債的實物交割方式，也有利用結算價計算盈虧並支付現金的交割方式。
從國際國債期貨市場來看，與其他期貨產品壹樣，絕大部分國債期貨合約頭寸於最後交易日收盤前即反向對沖予以平倉了結，僅有極少數合約被持有至到期而實際進行交割，但交割制度是維持期貨市場價格發現功能的重要因素，對期貨及現貨價格變化均有顯著的影響，因為期貨交易反映了市場對合約到期交割時市場價格的預期，合理的交割制度可以使期貨價格與現貨價格維持壹定的關系，並於到期時趨於壹致。
國債期貨壹般采用實物交割（見表1）。2019年成交量排名前10位的國債（利率）期貨多數在美國交易所上市，只有3個品種在德國交易所EUREX上市交易，1個品種在巴西聖保羅交易所BVSP上市交易。
表12019年全球國債（利率）期貨合約交易量排名前十位
資料來源：FIA。
從表1可以看出，目前實物交割是世界各國期貨交易所使用最普遍的交割方式，其目的在於保證標的物現貨價格與期貨價格於到期時趨於壹致，確保期貨的避險功能，但實物交割的運作需考慮到幾點基本條件是否適合，以避免交割制度無法順利運作。
（1）交割成本可控。交割成本包括運送成本、保管費用、遺失風險等，交割成本若無法控制在壹定範圍內，將會影響到期貨交割時現貨價格與期貨價格的趨同性。
歷史上，壹些國家的國債是以實物票證的形式發行，即實體債券，此種形式的債券附有息票，每次領息時，由各債券經辦行剪下各期息票後憑此兌付。由於實物債券涉及保管、交付、被竊等風險，交易者持有實體債券的交割成本相對較高。各國財政部出於降低發行成本考慮，開始發行記賬式國債，由清算銀行和登記公司以計算機登記相關資料並發給債券存折，其本金及利息在每期債券付息日及到期日，由清算銀行主動撥入投資者銀行存款賬戶，因而沒有實體債券，故又稱無紙化國債。無紙化國債不存在遺失、被盜、滅失或毀損等保管上的顧慮，也無被偽造、變造的風險。
總的來說，無論從實踐還是理論上看，國債期貨若采用實物交割，應該以記賬式國債為可交割標的來降低交割成本。
（2）交割標的的流通性好。在期貨交割制度設計上，符合交割品質的可交割債券流通性不佳極易增加債券價格被人為操縱的可能性，尤其在到期日時，若現貨市場可交割債券的市場流通量不多，很容易產生逼空的現象，價格機能被扭曲，使期貨市場空頭頭寸持有者遭受損失，這種情形將會降低避險者使用期貨的意願，使期貨合約流動性減少。因此在制定實物交割制度時必須考慮可交割標的的流通性，以充分供給市場交割需求。
（3）交割標的等級範圍比較廣。因為國債期貨合約的規格設計為虛擬債券，而市場上各種債券的到期日及票面利率不盡相同——以10年期期貨合約為例，在期貨合約到期交割時，市場上不壹定剛好存在距到期日10年的國債可供交割——所以期貨合約中通常會允許到期日在壹定期間內的債券皆可成為可交割標的，到實物交割時，由國債期貨的賣方決定要交割給買方何種債券。在設計可交割標的等級範圍時，必須滿足市場的需求，若範圍太窄，則可能因市場參與者選擇余地減少，不符合期貨多方的需求或無法讓債券現貨持有者進行避險，使交割意願降低，或者因該期貨的可交割券發行量及發行次數較少，供給量不足造成賣方交割的風險提高。
（4）可交割標的具有同質性。雖然可交割標的多樣化可促使更多的交易者使用期貨合約，但選定交割標的必須考慮到其價格是否具有同質性。世界各交易所的國債期貨多提供短、中、長期不同期限的合約交易，並分別規定可交割債券範圍，交割時由轉換因子將國債期貨價格轉換成等價的現貨價格，其假設前提為可交割債券的收益率在票面利率附近呈水平狀，但若收益率曲線不是水平時會發生誤差。債券利率期限結構中，到期年限愈短者通常收益率曲線愈陡峭，到期年限愈長者收益率曲線愈平緩，因此國債期貨合約到期期限愈長者，可交割標的的範圍愈大，此即同質性較高的緣故。以10年期國債期貨為例，美國的可交割標的為6.5～10年期國債，日本為7年以上不超過11年的國債，均為考慮可交割國債的利率同質性因素而設計。
健全的實物交割制度具有以下優點：
（1）解決現貨市場舊債流動性問題。在各個國家的國債現貨市場上，會普遍存在追逐新券（on.the.runbond）的特點，只是程度上有所不同。這種“喜新厭舊”的情況造成舊券（off.the.runbond）收益率比同期期限新債高，這種情況反映在期貨交割時，會出現這部分債券較其他債券便宜的情形，壹部分債券甚至會出現套利的機會，通常套利空間最大的債券就是最便宜可交割債券。因為投資者無論持有新債或舊債，只要符合交割要求，都可以提出交割，所以國債期貨交易的賣方交割時往往會采用最便宜的交割債券，通過這樣的機制可將舊債與新債的利差大幅縮小，能在壹定程度上改變債券市場“喜新厭舊”的習慣，同時解決交易量集中在新券的情形，提高國債市場的整體流動性。
（2）以期貨價格為利率參考，避免人為炒作現貨。由於可供期貨交割的債券數量與金額龐大，人為炒作債券市場上單壹期限債券的可能性大為降低。假設有交易商炒作交易活躍的5年期債券，使其價格大幅上揚，在期貨價格沒有大幅波動的情況下，壹旦該債券的價格偏離其他可交割債券太多，其他交易商追漲的意願自然降低，而且國債期貨的價格對利率有壹定程度的影響，壹旦交易商想拉高國債期貨價格，其他交易商可以將所持有的可交割債券賣出，如果符合交割條件的債券數量巨大，往往不會有囤積籌碼（corner）的機會。
（3）幫助建立債券市場收益曲線。如果壹國國債市場上的新債與舊債的受歡迎程度差別較大，國債收益率曲線與其他國家的國債期貨市場相比斜率較大，且相同剩余期限的債券收益率不盡相同，用現貨交割制度，通過最便宜可交割債券的機制，可以使債券收益率的曲線相對平緩。而且現貨交割制度的交割年限橫跨數年，如果能連續推出不同年期的國債期貨合約，則現貨市場中各種期限的債券可以通過期貨價格反映出對應期限的收益率水平，形成完整的收益率曲線，進而建立資本市場的參考利率，使公司債等產品都能以國債市場的利率作為指導。
（4）避險效果直接。對於持有債券的交易者而言，國債期貨采用實物交割，無疑提供了另壹個債券流通的渠道，尤其是當持有的債券為舊券時，若不易在現貨市場賣出，通過期貨到期交割將該債券賣出可降低其持有債券的流動性風險。此外，各可交割債券價格與期貨價格均有密切關系，在避險操作上，可以較準確地計算所需的合約數，提高金融機構避險交易的效率。
國債期貨進行實物交割的最大問題在於可交割國債數量。對機構投資者來說，不論是平日持有的國債頭寸，或是通過現貨交易系統所取得的國債頭寸，可交割國債數量充足與否應不會成為問題。不過，如果市場出現多頭囤積國債逼空的情況，這就成為壹個很大的問題。在國外的市場上也曾出現過類似的問題，而且現貨交易目前我國還不存在嚴格的借券機制，這需要交易所事先制定合理的交易和交割制度。
現金交割則是另壹種交割方案。現金交割是指到期未平倉期貨合約進行交割時，用現金結算價格來計算未平倉合約的盈虧，以現金支付的方式最終了結期貨合約的交割方式。這種交割方式主要用於金融期貨等期貨標的物無法進行實物交割的期貨合約，如股票指數期貨合約等。
就國債期貨交易而言，國際上采用現金交割方式的國家並不多。
（1）現金交割的經驗。從國際經驗看，國債期貨交易采用現金結算的國家（澳大利亞、韓國等）都有壹個***同的特點，即其國債現貨規模都比較有限。上海期貨交易所（上期所）曾對韓國KOFEX期貨交易所進行考察。韓國國債期貨采用現金結算的主要原因是，韓國在1999年9月推出國債期貨時，其國債現貨市場規模不大，且僅有少數金融機構參與，考慮到可交割國債數量不足且可能有遭受囤積軋空的風險，故采用現金結算的設計。澳大利亞SFE期貨交易所也持同樣的理由。
（2）采用現金交割制度的前提條件。現金交割制度的主要成功條件在於現貨指導價格的客觀性，因為期貨合約最後結算盈虧時是按照現貨指導價格計算，交易者有可能利用操縱現貨價格以達到影響現金結算價格的目的，因此設計最後結算價的采樣及計算方式時應避免現貨價格受到人為操縱而無法反映期貨標的真正的價值。客觀公正的現貨價格須符合下列兩項條件：
①價格具有代表性，不易被人為操縱。
現貨價格的形成方式通常分為集中市場價格、OTC市場價格、政府發行時的競標價格等。
集中市場價格是通過交易所人工喊價或電子撮合競價交易，價格形成具有效率性及代表性，只要交易量夠大，就不易被人為操縱。不過從國際上看，在集中交易所交易的由於交易量大都偏低，其價格無法形成真正的市場指導價格。
通常，壹國大部分的國債現貨交易都是通過OTC市場進行的。OTC交易市場壹般采取議價方式進行交易，由於以電話議價的方式缺乏效率，近來已漸漸利用計算機系統來改善。例如，中國的臺灣櫃買中心推行的債券成交系統，采用網際網絡設計概念及網絡議價成交機制，大幅改善電話議價買賣債券缺乏成交效率的問題。若成交量逐漸增加，則其價格能形成現貨市場的參考利率。
政府發行時的競標價格如果數量夠大，沒有受到人為操縱，也可作為現貨市場的價格指導，但前提是必須定期發行。
②價格必須連續。
利用現貨價格計算國債期貨現金結算價格，現貨價格就必須建立在穩定的成交量基礎上，如果現貨標的成交量不穩定，無法隨時提供市場完整的信息，甚至期貨合約到期時無法計算最後結算價，就不能采取現金結算。如果出現無任何壹期債券有完整的成交記錄，導致某個期限債券的收益率有中斷的現象，壹旦到時國債期貨采樣的債券現貨無價格信息，則很難以現金結算方式進行到期交割。
（3）現金交割的特點。從交易及結算操作角度來看，現金結算較實物交割占有優勢，且由於沒有實體標的交割的顧慮，將可能提高普通交易者參與交易的意願，對於提高市場流動性很有幫助，由於交割機制相對較為簡單，在正常情況下交割違約的可能性相對較低。但是，現金交割也存在壹些不足之處。
①計價標準難以確定。開展現金結算的首要必備條件是編制壹種作為結算價的利率指標，目前市場並無此種合適的指標。良好的指標需具備代表性、公信力、不被操縱性、及實時披露等要素，並且在編制完成後，需進行壹段合理期間的驗證且向市場發布，觀察市場接受程度。如果需要編制這個指數，則相關編制方式、系統建設及相關檢驗等過程必須統籌考慮，就目前的時程而言，並不見得較快。
②現金價格存在受操縱的可能。和實物交割相比，現金交割確定的結算價存在受人遭操縱的可能，而且加權方法計算的利率指標，從理論上看對建立有效的收益率曲線幫助不大。
③現金交割避險效率不高。由於現金結算價是以最活躍的債券價格為基準加權計算，對於持有新債者，避險功能應仍可發揮；但對於持有舊債者，因其價格與利率指標連動性差，避險效果並不明顯，而且舊債因為流動性差，價格風險較高，其實更有避險需求。
④實踐中的效果並不顯著。就韓國與澳大利亞市場的經驗來看，采用現金結算或許有助於其國債期貨的活躍，但國債現貨市場似並未得到太大幫助，其市場規模並未因國債期貨而明顯擴大。
總的來說，就經濟效率而言，實物交割理論上好於現金交割，通過可交割債券涵蓋不同債券的範圍，市場尋找最便宜可交割債券的活動可以促使舊債的流通，而對於實際參與債券現貨市場的機構投資者而言，期貨交易除了可以避險外，通過實物交割機制也可獲得另壹個債券流通的渠道。就交易及結算操作來說，現金結算則較實物交割占優勢，且由於沒有交割顧慮，壹般交易者進入的意願較高，能提供更多的流動性，保證金釋放比較迅速，加上交割機制相對較為簡單，因此沒有違約交割的擔心。
根據上述分析，國債期貨與實物交割或現金結算各有優缺點。采取實物交割，可交割國債數量是主要關註的問題；采取現金結算，現金結算價的決定則成為主要關註的問題，總結見表2：
表2實物交割與現金交割的比較
我國國債期貨擬采取實物交割的方式，具體交割流程上則采取“滾動交割”和“集中交割”並用。滾動交割是指在合約到期月開始，空方每日可以提出滾動交割申請，由中金所負責選擇合適的多方進行配對，多空雙方就可提前了結頭寸，交割出場。到交割日時如仍有未平倉的頭寸，則統壹強制進入集中交割流程。交割的過程如下：
在T日申報（集中交割就是在交割日統壹申報）後，T+1日空方交券，T+2日多方繳款，中金所進行配對，T+3日多方收券，如圖1所示：
圖1交割過程圖
若在同壹市場托管則直接進行配對，若不在統壹市場則由中金所按照“最少配對數”方法進行配對。“最少配對數”方法是：對於兩個數列，如果壹個數列中有數值和另壹個數列中的數值相等，則這兩個數值配對；如果沒有相同的，則在每個數列中各取最大的進行配對，用這兩個數中較大的減去較小的後，再看看兩個數列中有沒有相等的，如果有則配對，沒有再各取兩個最大的，以此類推?如圖2所示：
圖2國債期貨交易配對示意