روش‌های درمانی بسیاری برای سرطان پیشنهاد می‌شود ازجمله جراحی، شیمی درمانی، رادیودرمانی، هورمون درمانی، درمان هدف گذاری شده (target therapy) و استفاده از مسکن. انتخاب هرکدام از این روش‌ها به نوع، محل و میزان سرطان و هم‌چنین سلامت و ترجیح بیمار بستگی دارد؛ این روش‌ها ممکن است به درمان ختم شوند.
شیمی درمانی روشی درمانی برای سرطان است که در آن از یک یا چند داروی آنتی نئوپلاستیک سایتوتوکسیک استفاده می‌شود. این عوامل، دسته گسترده‌ای از داروها را شامل میشوند که به دسته بندی‌های وسیعی تقسیم میشوند ازجمله عوامل آلکیله کننده و عوامل ضد متابولیسم. در روش‌های قدیمی شیمی درمانی از عواملی استفاده می‌شد که سلول‌هایی که به سرعت تقسیم می‌شدند را نابود می‌کردند، ویژگی که درمورد غالب سلول‌های سرطانی صدق می‌کند.
درمان هدف گذاری شده یا targeted therp نوعی شیمی درمانی است که تفاوت‌های ملکولی اختصاصی بین سلول‌های سالم و سرطانی را هدف قرار می‌دهد. در اولین استفاده از این روش، ملکول‌های گیرنده استروژن بلاک شدند که سبب مهار رشد سرطان سینه شد.
کارآمدی درمان به نوع و میزان پیش‌رفت سرطان بستگی دارد. نتایج نشان می‌دهد ترکیب جراحی و شیمی درمانی در درمان برخی سرطان‌ها مؤثر است ازجمله سرطان سینه، کولورکتال، پانکراس، بیضه، تخمدان، سارکومای استئوژنیک و نوعی سرطان ریه خاص. شیمی درمانی در برخی سرطان‌ها نتیجه بخش است مانند لوسمی و در برخی سرطان‌ها مانند سرطان مغز نتیجه بخش نیست.
از آن‌جایی که عوامل شیمی درمانی می‌توانند به سایر سلول‌های بدن نیز آسیب برسانند، اثرگذاری آن‌ها از این جهت محدود می‌شود. حتی زمانی که شیمی درمانی برای درمان کامل سرطان مؤثر نیست می‌تواند در کاهش دادن علائمی مانند درد یا در کاهش دادن اندازه تومور اثرگذار باشد که از این طریق می‌تواند اثرگذاری جراحی در آینده را افزایش دهد.
پرتودرمانی روشی است که هم برای درمان و هم برای بهبود علائم سرطان استفاده می‌شود؛ این روش با آسیب وارد کردن به DNA سلول‌های بافت سرطانی آن را از بین می‌برد. این روش هم مانند شیمی درمانی در سرطان‌های مختلف، نتایج مختلفی دارد.
پرتو درمانی در نیمی از موارد استفاده می‌شود. پرتو می‌تواند هم از منبع داخلی و هم از منبع خارجی تأمین شود. غالباً برای درمان سرطان پوست از اشعه ایکس با انرژی کم و برای درمان سرطان‌هایی که مربوط به داخل بدن هستند از اشعه ایکس با انرژی زیاد استفاده می‌شود. پرتودرمانی معمولاً همراه با جراحی و شیمی درمانی به کار می‌رود؛ در برخی سرطان‌ها مانند سرطان سر و گردن، ممکن است به تنهایی هم به کار برده شود. نشان داده شده‌است که در 70% بیمارانی که از درد متاستاز استخوانی رنج می‌برند، پرتو درمانی اثرگذار است.
جراحی اولین روش درمانی است که برای غالب تومورهای جامد و ایزوله شده استفاده می‌شود و می‌تواند در تسکین و افزایش بقا مؤثر باشد. معمولاً برای تشخیص دقیق و تعیین مرحله پیش‌رفت تومور، بیوپسی صورت می‌گیرد. در سرطان‌های لوکالیزه شده، سعی می‌کنند که با جراحی، کل توده سرطانی و یا در موارد خاصی، غدد لنفاوی اطراف را خارج کنند. در برخی موارد، می‌توان از این طریق سرطان را محدود کرد.
