放射治療作為肝癌綜合治療的方法之一，合理應用有助於提高肝癌的療效，但是，放射治療也有較大的副作用，只有正確地應用，才能發揮放射治療的優勢，提高綜合治療的效果，延長患者的生存時間。
放射治療主要應用于以下肝癌患者。
不能接受手術切除或局部射頻消融等根治性治療的患者，如果腫瘤局限，特別是位於肝門區的肝癌，可考慮進行局部放射治療
已經做過肝動脈栓塞化療，由於血供的原因，無法徹底栓塞而腫瘤仍舊存活，又不適合接受手術切除或局部消融治療，可根據病情考慮局部放射治療。
肝臟內病灶控制良好，但門靜脈癌栓或下腔靜脈癌栓不能控制者，可針對癌栓進行局部放射治療。
肝細胞癌伴腹腔淋巴結轉移者，放療可顯著改善淋巴結壓迫症狀，如梗阻性黃疸、腰背酸痛等，並延長生存期。
肝細胞癌伴骨轉移者，放射治療的目標是緩解疼痛，減少病理性骨折發生機會，從而提高患者生存品質，但無證據說明能夠延長患者生存期。