Radioterapi ajuvan tidak dianjurkan setelah pembedahan radikal karena tumor ini tidak sensitif terhadap radioterapi konvensional dan studi klinis sebelumnya tentang radioterapi pasca-operasi untuk karsinoma sel ginjal risiko tinggi tidak menunjukkan manfaat kelangsungan hidup.
Radioterapi terutama digunakan untuk pengobatan paliatif karsinoma sel ginjal, seperti radioterapi paliatif untuk pasien dengan kekambuhan lokal tempat tidur tumor, metastasis kelenjar getah bening regional atau jauh, metastasis tulang, otak atau paru-paru, untuk meredakan rasa sakit dan meningkatkan kualitas kelangsungan hidup.
Dalam dekade terakhir ini, teknik radioterapi telah dikembangkan dengan cepat, dan dalam beberapa studi retrospektif dan klinis fase I atau II, terapi radiasi tubuh stereotaktik (SBRT, yaitu iradiasi dosis tinggi tunggal dalam satu atau beberapa pola iradiasi terfraksinasi) telah secara bertahap digunakan untuk mengobati karsinoma sel ginjal. Analisis retrospektif telah menunjukkan bahwa SBRT dapat mencapai hasil yang lebih baik daripada radioterapi konvensional. Dalam beberapa studi retrospektif dan klinis fase I atau II, SBRT telah mencapai tingkat kontrol lokal jangka pendek yang baik dan memiliki profil keamanan yang baik. Dalam dua tahun terakhir, beberapa penelitian SBRT yang dikombinasikan dengan inhibitor pos pemeriksaan kekebalan tubuh untuk karsinoma sel ginjal stadium lanjut telah menunjukkan tingkat efisiensi dan kontrol lokal yang tinggi, tetapi jumlah kasus yang dilaporkan kecil dan hasil tindak lanjut jangka panjang masih kurang. Tidak ada studi subkelompok acak yang menunjukkan kemanjuran SBRT dibandingkan radioterapi fraksinasi konvensional atau perawatan lokal lainnya. Oleh karena itu, SBRT hanya boleh digunakan sebagai pengobatan paliatif alternatif untuk karsinoma sel ginjal di pusat-pusat di mana terdapat dukungan teknis untuk radioterapi presisi dan di mana terdapat ahli radiologi dan fisioterapis berpengalaman, atau dalam studi klinis.