放疗很少用于肾癌患者的治疗。除非有骨、脑或脊髓的转移，此时，放疗可减轻因肿瘤对正常组织局部压迫产生的症状。辅助性放疗可缓解局部的急性疼痛症状，但对患者的预后没有明显帮助。
肾癌细胞对放疗以及化疗有天生的抵抗性，因此对局限性肾癌基本不考虑辅助放疗。目前放疗主要用于如下情况：
- 术后放疗：对有局部区域侵犯（包括肾被膜、肾周脂肪、肾盂、肾静脉、下腔静脉、区域淋巴结等）或者术中有肿瘤破裂的病人可予术后肿瘤床的放疗，以降低局部复发率和远处转移率。
- 姑息性放疗：对晚期病人转移灶和原发灶的姑息性放疗效果有限。但是对脑转移灶，放疗的效果优于手术。
- 治疗转移性骨痛：采用低剂量局部照射疗效较显著。同位素内放射治疗对全身骨骼症状控制效果明显，可使大多数患者骨痛症状缓解。
- 肿瘤急症的处理：针对局部的放疗可以有效缓解转移灶造成的脊髓压迫、梗阻性肺炎以及上腔静脉压迫综合症。