Radioterapi mengurangi beban tumor dan menyatukan kembali tulang belakang yang hancur. Radioterapi dapat mengurangi rasa sakit pada lebih dari 80% pasien. Tumor yang sensitif terhadap radioterapi meliputi: kanker paru-paru, kanker payudara, kanker prostat dan limfoma. Tumor yang tidak sensitif terhadap radioterapi meliputi: adenokarsinoma saluran cerna, melanoma maligna, kanker tiroid, dan karsinoma sel ginjal. Indikasi untuk pengobatan metastasis tulang belakang berbasis radiasi meliputi: tumor yang sensitif terhadap radiasi, gejala neurologis yang stabil atau berkembang secara perlahan, keterlibatan jaringan lunak pada kanal tulang belakang, keterlibatan multi-segmen tulang belakang, tulang belakang yang tidak stabil, dan pasien yang tidak diindikasikan untuk pembedahan karena alasan medis.