放疗是直肠癌的重要治疗手段，对于局部分期较晚，肿瘤难以切除，局部复发可能性比较大的直肠癌患者，术前放化疗是目前的标准治疗方案，其目的是为了提高保肛率，提高局部控制率而降低局部的复发率。
术前放疗的剂量通常5周内完成，术前放疗后通常6-8周以后进行手术。对于术前没有行放疗的直肠癌患者，术后若有有明确的指征，术后4周伤口若已经愈合，进食逐步改善，身体逐渐恢复，体重开始增加，这是放疗的最佳的时间。对于直肠癌术后放疗，指征主要对于低位直肠癌，现在目前分期为T3、T4和淋巴结阳性的患者，建议行术后放疗。