在20世纪50年代，即有人用放射治疗来治疗肝癌。对于放疗是否有价值，有两种看法，一种认为对肝癌放疗能使肿瘤缩小、症状改善、肝功能好转，提高生存质量，延长病人的生命，另一种看法认为放疗不能延长生存期。我国已进行几十年的临床实践，使放疗的地位日渐提高，成为中晚期无手术指征得肝癌的一种治疗手段。
对于无手术指征的中晚期肝癌患者或不愿手术者，放射治疗是值得选择的治疗手段之一。其优点是适应症比较广，不受解剖部位的限制，特别是第一、第二肝门受累的病例；对多个病灶或弥漫性病灶也可以行较大面积的放疗或全肝放疗；部分肝癌常局限于肝脏，其远处转移发生的较迟，这样就提供了一个用放射做局部治疗的时机；放射分割剂量较低，利于观察病人反应情况，及时调整照射野和剂量，比冲击式的手术和介入治疗有较多的回旋余地。
肝癌放疗的指征包括肿瘤局限，因肝功能不佳不能进行手术切除或肿瘤位于重要解剖结构，在技术上无法切除或拒绝手术，但必须要求病人一般状况尚可；手术后有残留病灶者；需要肝脏肿瘤局部处理，否则会产生一些并发症，如肝门胆管的梗阻、门静脉和肝静脉、腔静脉癌栓者，对胆管梗阻的患者可先进行引流，解除*疸，再进行放疗；远处转移灶的治疗，如淋巴结转移、肾上腺转移以及骨转移，放疗可减轻患者症状，改善生活质量。
左叶肝癌的放疗易引起严重的消化系统不良反应，常导致放疗不能完成；右叶肝癌或肝门期癌肿放疗时的不良反应较轻，多数能完成放疗计划，疗效亦较好；较大肝癌或多发性肝癌需进行全肝放疗者，可采用移动条的方法，即将需要照射的区域可分为2或2.5厘米宽的若干条，逐日向前推移，每日照射4次，每轮照射之间，可休息7到8天，一般需照射3-4轮转。
放疗尽可能给予较高的剂量，因为放射的疗效直接与放射的总剂量有关，但是所给予的放射总剂量以不超过正常肝脏的耐受量为标准。放射剂量给予的速率也不能太快，一般用常规的每日一次，每周5次的照射方法。
目前，新型的放射治疗新技术如立体定向放射治疗的临床应用，已经取得了令人鼓舞的临床结果，已应用于肝脏肿瘤的治疗中，立体定向放射治疗可实现小野集束到病灶局部，使照射眼内剂量明显提高，而周围正常组织受损减少，进而提高肿瘤局部控制率，也减少肿瘤引起的远处转移，从而提高生存率，并减少放疗并发症及提高患者治疗后的生存质量。立体定向放射治疗是当代放疗技术的重大革新，代表着放疗发展的方向，在肝癌的综合治疗中有很大的发展前途。
质子治疗是近年来为进一步提高远期疗效而采用的治疗手段。质子治疗有聚集放疗作用，非靶区放射量明显下降，而靶区能得到较高的放射剂量，提高了局部控制率，减少了周围正常组织的损伤。
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