Der Strahlentherapie kommt nach oder im Einzelfall auch schon während der operativen Erstbehandlung des Brustkrebses eine sehr große Bedeutung zu. Ziel der Bestrahlung ist die Vernichtung von mikroskopisch kleinen (daher mit dem bloßen Auge nicht erkennbaren) Tumorresten.

Durch eine Bestrahlung der Brust lässt sich die Rückfallrate mittlerweile auf Werte von deutlich unter 5 Prozent senken, so dass die Strahlentherapie mit der Einführung der brusterhaltenden Therapie (BET) einen unverzichtbaren Bestandteil dieses Therapiekonzeptes darstellt.

Weiterhin kommt die Bestrahlungstherapie nach vollständiger Brustentfernung bei bestimmten Tumoreigenschaften zum Einsatz: beispielsweise, wenn der Tumor eine bestimmte Größe überschritten hat, mehrere Lymphknoten befallen sind oder andere Risikofaktoren vorliegen.

Als neue Methode kann auch die intraoperative Strahlentherapie (IORT) zum Einsatz kommen. Dann verkürzt sich die Zeit der postoperativen Strahlentherapie.