手术后放射治疗对于改善高危险直肠癌患者(指肿瘤已穿出肌肉层侵犯至邻近组织，或已侵犯到淋巴结者)的预后有显著的帮助。但相对地，对骨盆腔的照射也可能引起泌尿、排便等方面的不良反应。放射治疗前周详的计划与准备工作是减少不良反应的不二法门。除了全骨盆的照放治疗外，也有些医师采用肠腔内或经由近距离放射治疗等方法。但是不管是采用哪一种方法，都是希望通过放射线的照射，杀死可能残存的恶性细胞。以减少肿瘤复发的概率。