肝动脉化疗栓塞(TACE)主要适用于不能切除的肝癌，特别是以右叶为主或多发病灶、或术后复发而不能手术切除者。肝癌根治性切除术后采用积极的干预治疗预防复发是提高肝癌疗效的重要手段。肝癌根治性切除术后TACE可进一步清除肝内可能残存的肝癌细胞，降低复发高峰期的复发率。但对播散卫星灶和门静脉癌栓的疗效有限，更难控制病灶的远处转移，且不能阻断肝癌的发生。为了达到长期防治的目的，需与其他治疗方法特别是生物治疗联合应用。对于姑息性切除术后残癌或根治性切除术后复发不能再切除的病例，TACE仍是首选的治疗方法之一。
超声导引下经皮穿刺瘤内注射治疗，安全性高、不良反应轻微、可反复进行，其中无水乙醇注射(PEI)已在临床广泛应用，适用于肿瘤直径5cm以下、病灶一般不超过3个、肿瘤位于肝门部大血管附近、全身情况较差或切除术后复发不能耐受手术的患者。对于直径3cm以下的原发性肝癌，因组织成分单一、乙醇弥散完全，其疗效接近于手术切除，部分病例可获根治效果。
大肝癌常有肿瘤包膜浸润或血管侵犯，宜与其他疗法(TACE等)结合应用。乙酸(15%～50%)比无水乙醇具有更强的组织渗透能力，易于穿透癌组织内的纤维间隔而均匀弥散，其注射次数及注射总量均明显减少。热盐水或蒸馏水可注入较大剂量而用于大肝癌的治疗。但实际应用时瘤灶内温度难以控制而直接影响疗效，且大量注射产生的高压有可能引起癌细胞扩散，应予以重视。
经皮穿刺瘤内射频消融治疗(RFA)主要适用于直径3cm以下、病灶数<4个、无门静脉癌栓或肝外转移的肝癌，其肿瘤完全坏死率可达90%以上，接近手术切除疗效。通过瘤内注射无水乙醇减少血供及注射高渗或等渗盐水扩大治疗范围可提高疗效，亦可与肝动脉栓塞联合应用治疗大肝癌。
经皮穿刺瘤内微波固化治疗对直径<2cm的肝癌常可达到完全性坏死，但不宜治疗靠近胆囊、膈肌或大血管周围的肿瘤。对直径>3cm者则可采用多针穿刺、多点组合辐射以提高疗效。经皮穿刺瘤内激光热疗目前主要用于治疗直径<2cm的肝癌，还具有止血作用，并能刺激机体的免疫力，促进机体杀灭肿瘤，多光纤多点治疗可扩大凝固范围。激光消融对门静脉癌栓也有一定的疗效。
高强度聚焦超声(HIFU)治疗利用高强度超声波波长短、易于穿透组织的特点，聚焦于深部肝癌，在短时间内产生高温直接杀死肿瘤组织。但HIFU聚焦区域小，治疗肿瘤需反复多次进行。由于肋骨和胃肠等空腔脏器对高强度超声的吸收和反射，使治疗入路受到限制。
肝癌的冷冻治疗对邻近大血管损伤较小，且可诱导机体免疫功能，因而简便安全。近年应用氩氦靶向治疗系统(氩氦刀)可在超声或CT引导下经皮穿刺治疗，高压氩气快速释放产生超低温继以高压氦气产生热效应，最大限度摧毁肿瘤组织。目前适用于直径>3cm、无严重心肺和肝功能障碍、无出血倾向、无大量胸腹水或广泛转移、未累及肝门或下腔静脉的肿瘤结节。
放射治疗对肝癌相对不敏感，但对于全身情况较好、肝功能基本正常的局限性肿瘤(主要位于右叶)部分病例可获根治。对肿瘤较大或转移病灶有一定姑息疗效。
肝癌的单个或多种药物联合全身化疗多无明确疗效，可用于肝癌不宜切除和姑息性切除术后。目前多经肝动脉插管局部灌注给药或与栓塞剂合用于化疗栓塞，在肿瘤区域聚集高浓度药物，可取得一定疗效。生物治疗通过调节机体自身的生物学反应，提高防御能力，抑制肿瘤生长，对于防治肝癌根治切除术后的复发及控制转移可能有较大的价值。目前多采用局部或区域治疗，或与其它治疗如肝动脉栓塞联合应用。
中医中药主要适用于手术、放射、化学药物等的辅助治疗，应根据肝癌患者的不同情况，采用不同的治则。在中西医结合治疗时应注意整体的攻补兼顾。
