肝癌通过单纯放射治疗一般难以达到治愈效果，可作为综合治疗的一部分。肝癌的治疗方案需根据肿瘤分期、肝功能状态等因素制定，放射治疗多用于无法手术或局部进展期患者的姑息性治疗。
放射治疗通过高能射线破坏肿瘤细胞DNA抑制其生长，对局部病灶有一定控制作用。早期肝癌患者若因心肺功能差无法耐受手术，可采用立体定向放射治疗精准打击肿瘤，部分患者可实现病灶完全消退。中期肝癌合并门静脉癌栓时，放射治疗可缩小癌栓改善门静脉血流，为后续介入治疗创造条件。部分晚期肝癌骨转移患者通过放射治疗可有效缓解疼痛症状。质子重离子放射治疗对正常肝组织损伤较小，适合部分肝功能储备较差的患者。
单纯放射治疗存在明显局限性，肝癌细胞对放射线敏感性差异较大，周边亚临床病灶易残留导致复发。放射范围过大可能引发放射性肝损伤，表现为黄疸、腹水等肝功能恶化症状。多灶性肝癌或弥漫性肝癌因靶区难以完全覆盖，放射治疗效果有限。伴有肝外转移的晚期患者，单纯局部放射无法控制全身病情进展。
肝癌规范治疗需采取多学科综合模式，可切除病灶首选手术切除，小肝癌可考虑射频消融。靶向药物联合免疫治疗可延长中晚期患者生存期，放射治疗常与这些手段序贯或同步使用。患者应每3个月复查腹部增强CT或磁共振，监测治疗效果。治疗期间需保证每日优质蛋白摄入，适量补充维生素B族改善放射相关食欲减退。出现皮肤放射性损伤时可使用医用射线防护喷剂，避免抓挠照射区域皮肤。