直腸癌局部晚期的患者，建議做放療。放療主要包括術前放療、術后放療，目前國際建議做術前放療。因為盆腔沒有做手術時，結構未改變，血管氧合較好，腫瘤細胞對射線敏感療效好。且患者小腸并未到盆腔，放射性腸炎發生率較低。術前放療以后，腫瘤降級較明顯，手術操作相對容易。 下段腫瘤放療以后有20%的患者能達到PCR，即20%腫瘤消滅完全，而患者需要手術切肛門。若能達到完全緩解，患者則可以保肛。對于有需求，特別是年輕，或者經常出現在公眾場合的患者有益。 如果術前評估不充分，部分患者直接做手術，術后病理提示為T3，T4陽性時，建議做術后輔助放療。因高標準TME，即全直腸系膜切除術，患者的局部復發率在15%-25%。而接受術后輔助放療，局部復發率可以降到8%以下，對于患者能獲得較大益處。但因為術后輔助放療患者，小腸到盆底，以及手術對于神經造成損傷。部分患者膀胱憋小便的能力較差，此時患者術后輔助放療的反應比術前患者大，而且局控力沒有術前好。因此對于局部晚期患者，建議做術前同步放化療。