放射治疗是局部杀伤癌肿病源的一种方法。在各型肺癌中未分化小细胞癌最为敏感，其次为鳞状上皮细胞癌，腺癌敏感度更低。目前常用于病变范围广泛，出现远处转移或因全身情况不良，不适于施行手术治疗者。放射治疗亦可与手术治疗综合应用。根据癌源部位和范围，估计手术难度较大的病例，术前放疗可提高手术切除率，未分化小细胞癌如适于手术切除者，术前放疗可提高疗效。