放射治療一般較常用於直腸部分的腫瘤；直腸位於骨盆腔內，手術治療會受限於骨頭而較難直接進入直腸進行切除，因此使用放射治療照射骨盆腔來作為輔助治療直腸癌的方式。許多研究顯示，手術治療前先進行放射治療一段時間可以提高手術的成功率，術後進行放射治療也能夠有效提高存活率並且降低術後的復發率。

放射治療分成兩種型態:

輔助性放射治療

★手術後放射治療:

   若病患的腫瘤已經穿越黏膜層或者手術中發現周邊淋巴有癌細胞感染， 則手術後通常會針對患部進行放射治療，可以防止未清除完全的腫瘤細胞繼 續侵犯周圍的軟組織甚至是骨盆，降低日後的淋巴或者遠端轉移的可能性。

可選擇性放射治療

★手術前放射治療:

   在手術進行之前先行對患部進行放射治療，可以增加手術成功率，但是缺 點是可能因無法正確掌握病灶侵襲程度而造成過度治療，傷害到周圍較多 的正常細胞。 針對腫瘤位置在肛門附近的患者，術前放射治療可以幫助提高肛門的保 留機會，以免於人工造口的不便。

姑息性放射治療:

   針對已經出現遠端轉移以及腫瘤大到無法切除之患者，局部放射治療可以控 制部分不適並緩解腫瘤症狀，但無法根除。

   副作用:大腸直腸部分的放射治療，初期副作用為表面皮膚發炎、紅腫等反應以 及腹瀉，而當治療進入第三、四周時慢性副作用如小腸阻塞、出血或者 穿孔等。

   大腸直腸癌的治療方式搭配組合繁多，不同分期以及不同病人狀況可以有不同的治療方式，下表列出台灣地區癌症登記小組95年度大腸直腸癌各期別之治療方式人數百分比，民眾可以依此數據參考對照醫師的診斷治療是否得宜。