直肠癌患者放疗后肿瘤不一定缩小，放疗效果受肿瘤分期、病理类型、放疗敏感性等因素影响。
放疗是直肠癌综合治疗的重要手段，通过高能射线破坏肿瘤细胞DNA抑制其增殖。对于早期直肠癌，放疗联合手术可显著降低局部复发率，部分患者肿瘤体积可缩小一半以上。中晚期患者术前放疗能使肿瘤降期，提高手术切除率，但部分低分化腺癌或黏液腺癌对射线敏感性较差，可能仅表现为肿瘤生长停滞而非体积缩小。放疗后肿瘤反应需通过影像学评估，RECIST标准将疗效分为完全缓解、部分缓解、疾病稳定和疾病进展四类。
约三成患者可能出现放疗抵抗现象，这与肿瘤缺氧微环境、癌干细胞存在及特定基因突变有关。同时接受同步放化疗的患者肿瘤退缩概率高于单纯放疗，但放射性肠炎等副作用也可能影响疗效评估。部分患者放疗后虽未见肿瘤体积减小，但病理检查显示癌细胞明显坏死，这种情况仍属于治疗有效。
直肠癌放疗后应定期复查盆腔增强MRI或PET-CT，饮食选择高蛋白、低渣食物减轻肠道刺激，避免辛辣食物及酒精摄入，保持会阴部清洁干燥，出现便血、里急后重加重等症状需及时复诊。适当进行盆底肌训练改善排便功能，心理疏导有助于缓解治疗焦虑，营养师指导下的膳食补充可改善放疗后营养不良状态。