直肠腺癌的治疗需综合多种方式，一般来说手术是主要的根治手段，早期直肠腺癌通过手术有较高的治愈机会，比如Ⅰ期直肠腺癌患者5年生存率较高。
手术治疗方式
根治性手术： 包括经腹会阴联合直肠癌根治术（Miles手术），适用于距离肛门7cm以内的直肠腺癌；还有经腹直肠癌切除术（Dixon手术），适用于距离肛门12cm以上的直肠腺癌，能保留肛门功能。姑息性手术： 当患者出现肠梗阻等情况时，可做结肠造口术，暂时解除梗阻，改善患者生活质量。
放疗辅助治疗
术前放疗： 可以缩小肿瘤体积，降低肿瘤分期，提高手术切除率，对于局部晚期的直肠腺癌患者适用，能使一部分无法手术的患者获得手术机会。术后放疗： 如果手术切除不彻底，有肿瘤残留，或者肿瘤侵犯周围组织、淋巴结转移较多等情况，术后需要进行放疗，杀灭残留的癌细胞。
化疗应用情况
辅助化疗： 对于Ⅱ期和Ⅲ期的直肠腺癌患者，术后通常需要辅助化疗，常用的化疗药物有氟尿嘧啶类药物等，能降低复发转移风险。新辅助化疗： 对于局部晚期的直肠腺癌，在手术前进行化疗，可使肿瘤缩小，提高手术成功率，同时也能杀灭潜在的转移癌细胞。
靶向治疗与免疫治疗
靶向治疗： 针对直肠腺癌中特定的靶点，如抗表皮生长因子受体的药物等，对于适合的患者能精准打击肿瘤细胞，减少对正常细胞的损伤，但需要进行基因检测来选择合适的患者。免疫治疗： 通过激活患者自身的免疫系统来攻击肿瘤细胞，近年来在直肠腺癌治疗中也有应用，尤其是对于一些晚期患者，能改善预后，但也存在一定的不良反应需要关注。