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腸癌輔助放療的另一種用法是術前放療。
術前應用放療具有下列優點：靶細胞的血供好，亞氨含量高，對射線的敏感性高，療效佳。放射可使腫瘤縮小，病變降期(down-staging)，從而提高腫瘤切除率，不但根切率提高，保肛成功率也明顯提高。小腸受到照射的範圍明顯縮小，放射性小腸損害的發生率也明顯減少。恢復腸道連續後發生放射性直腸炎、吻合口狹窄、和腸功能障礙等併發症的機率也大爲減少。經放射後骶筋膜纖維化增厚，對骶前血管保護作用加強，術中損傷骶前靜脈機會更少，尤其對局部進展期病變，手術安全性相對提高，術前放療有那麼多優點，但卻有一個致命缺點，可能會對一部分不需放療的進行了放療，這也就是治療過頭，因爲放療畢竟對正常細胞也有一定損害。
此外，當前特別強調術前對病員病期的正確評估，通過臨牀檢查、腔內B超、盆腔CT/MRI、模擬腸鏡檢等一系列檢查，對病變的病期作出較爲正確評估，爲術前放療提供依據，避免不必要和不合適的治療。
從70年代中期至今至少有12篇關於可切除直腸癌進行術前放療的隨機研究報道，但均未應用全劑量(≥45Gy )，多數採用的放射技術並不太滿意，從放射結束後至手術的時間也沒有足夠的間歇期(4~6周)，結果僅6個報道局部複發率具有統計學意義。
瑞典的一組報道(SRCT)1183例分別接受單純手術或手術+短期術前放療，放射劑量25Gy，於5天內完成應用3或4個照射野，放療結束後一週進行手術，結果顯示局部複發率有明顯下降(27%vs1% P<0.001)，5年生存率明顯提高((48%vs58% P=0.004)。然而二組接受A-P 切除手術的比例是相同的((59%vs58%)，因此瑞典的這一術前一週5天放療的方案未獲得美國同行贊同，後者認爲這一方案存在幾個缺點：①不適宜同時進行化療;②無助於提高保肛手術的成功率;③術後併發症發生率增高。Paty 等認爲術前放療最大的優點是有利於提高保肛手術的成功率。
Minsky 報道30例低位直腸癌距肛緣1.5-6cm原擬定A-P切除術，在經5040cGy全劑量術前放療後，83%完成了低位前切除結腸肛管吻合術。
Rouanet 等同樣報道低位直腸癌經術前放療後78%能行保肛手術。這樣的術前放療，手術至少需推遲8-10周進行，有增加腫瘤遠處播散的危險，爲此最近不少學者進行了術前放化療相結合的新輔助治療，近期效果非常顯著，再與術後化療配合，對防止播散，提高5年生存在理論上是完全可能的，當然，最後結論將等待長期隨訪的結果來證實。