癌症可以经手术切除、化疗、放射线治疗、免疫治疗、单株抗体治疗或其他方法治疗。治疗方式的选择取决于肿瘤的位置、恶性程度、发展程度以及病人身体状态。癌症的治疗效果的关键在于“三早”，即早期发现、早期诊断、早期治疗。
癌症的治疗无论是化疗、手术或放疗都是对身体有极大负担，并且在发生恶性转移后，无论是何种方式都是很难彻底治愈。所以在癌症的治疗仍然是人类面对的极大考验。在目前对于年老的癌症患者，或许找出能维持生活品质并让其能平静走向生命旅程的终点的治疗方式，会是比积极消除癌细胞而使用副作用极大的治疗方式要来的实际且重要。
手术
理论上，若是以手术完全移除肿瘤细胞，癌症是可以被治愈的。但常因为癌细胞入侵蔓延到邻近组织或转移而效果有限。
使用外科手术治疗癌症的例子包括以乳房切除术治疗乳癌或是进行前列腺切除术治疗前列腺癌。手术的目的在于移除肿瘤细胞或是整个器官，虽然将主要的肿瘤经外科手术切除，但仍有些潜伏在肿瘤所生长的器官周遭的单一肿瘤细胞是无法被察觉的。随着时间过去，又会重新生长成一个新的肿瘤，称为癌症复发。为此，手术切除下的肿瘤需要经病理学家的检视，以确定切下的肿瘤周遭都是正常组织，减少肿瘤切除不完全的机会。
有时手术也被用来控制症状以减轻病人痛苦，如脊髓压迫或肠阻塞，称为纾缓治疗。
化疗
化学疗法(常简称化疗)是用可以杀死癌细胞的药物治疗癌症。由于癌细胞与正常细胞最大的不同处在于快速的细胞分裂及生长，所以抗癌药物的作用原理通常是借由干扰细胞分裂的机制来抑制癌细胞的生长，譬如抑制去氧核糖核酸复制或是阻止染色体分离。多数的化疗药物都没有专一性，所以会同时杀死进行细胞分裂的正常组织细胞，因而伤害常需要进行分裂以维持正常功能的健康组织，例如肠黏膜细胞。不过这些组织通常在化疗后也能自行修复。
因为有些药品合并使用可获得更好的效果，化学疗法常常同时使用两种或以上的药物，称做“综合化学疗法”，大多数病患的化疗都是使用这样的方式进行。
治疗某些白血病和淋巴瘤则需要使用高剂量的化疗或全身放射治疗(Total Body Irradiation)。这样的治疗方式是先将患者原有的骨髓细胞完全破坏，避免进行骨髓细胞移植时发生排斥作用。进行骨髓移植之后，依靠患者本身的复原能力，重新进行造血功能。移植的来源除了接受亲属或配对符合的捐赠者之外，也可将病患本身的骨髓细胞以及周边造血干细胞先取出存放待日后移植所需，称为自体移植(autologous transplantation)。
免疫疗法
免疫疗法是利用人体内的免疫机制来对抗肿瘤细胞。已经有许多对抗癌症的免疫疗法在研究中。目前较有进展的就是癌症疫苗疗法和单株抗体疗法，而免疫细胞疗法则是最近这几年最新发展的治疗技术。
放射线治疗
放射线治疗(也称放疗、辐射疗法)是使用辐射线杀死癌细胞，缩小肿瘤。放射治疗可经由体外放射治疗(external beam radiotherapy，EBRT)或体内近接放射治疗(brachytherapy)。由于癌细胞的生长和分裂都较正常细胞快，借由辐射线破坏细胞的遗传物质，可阻止细胞生长或分裂，进而控制癌细胞的生长。不过放射治疗的效果仅能局限在接受照射的区域内。放射治疗的目标则是要尽可能的破坏所有癌细胞，同时尽量减少对邻近健康组织影响。虽然辐射线照射对癌细胞和正常细胞都会造成损伤，但大多数正常细胞可从放射治疗的伤害中恢复。因此通常在临床上，医师与放射专家会小心计算需要的放射线剂量，同时放射治疗也会分成许多次进行，让健康的组织在每次辐射线照射的间隔中能有机会恢复。
放射治疗可用来治疗发生在各个部位的固态瘤(solid tumor)，包括脑、乳房、子宫颈、咽喉、肺、胰、前列腺、皮肤、胃、子宫或软组织的肉瘤，治疗白血病和淋巴瘤有时也会使用辐射。放射治疗所使用的辐射剂量取决于多项因素，例如癌症种类以及是否有可能破坏周遭组织和器官。如同其他的治疗方式，放射治疗仍然有其副作用存在。
标靶治疗
标靶治疗(targeted therapy)从1990 年代后期开始在治疗某些类型癌症上得到明显的效果，与化疗一样可以有效治疗癌症，但是副作用与化疗相较之下减少许多。在目前也是一个非常活跃的研究领域。
荷尔蒙抑制
某些癌症的成长会受某些荷尔蒙的增加或减少而抑制。对荷尔蒙敏感的肿瘤常见的例子有乳癌和前列腺癌，减低或增加体内雌激素或雄激素往往可用来做为补充治疗的一种。
症状控制
虽然癌症症状的治疗并不被视为是癌症的治疗方法，但对于癌症病患的生活品质有重要的帮助，也能用来评估病患是否能进一步接受其他治疗。尽管所有医师都能够使用药物来减轻或抑制疼痛、恶心、呕吐、腹泻、出血及其他癌症患者常见的症状，舒缓治疗的进一步发展对于有这一方面的需求的病患仍然是相当重要的。
止痛药，如吗啡、羟可酮(oxycodone)，止吐剂(antiemetics)及其他药物用来抑制恶心和呕吐，都是常用来减轻癌症患者症状的药物。
由癌症引起的慢性疼痛几乎都与癌症本身或治疗过程(手术、放射线治疗、化疗)所持续造成的组织损伤有关。癌症患者的疼痛并没有明显的产生原因。许多发生严重疼痛症状的癌症患者常常已经接近生命的终点，这时进行舒缓疗法(palliative)会是比较好的选择。虽然社会上普遍对使用鸦片类麻醉剂的观感不佳，但在癌末病患的治疗上，主要的考量是尽量使患者感到舒适，无论使用鸦片类麻醉剂、手术或物理疗法，甚至不应考虑医疗资源的支出，而要尽力使病患能得到最好的照顾。
