বিকিরণ চিকিৎসা বা রেডিওথেরাপি (ইংরেজি Radiation therapy থেকে Radiotherapy) হলো একধরনের চিকিৎসাকৌশল যা ক্যান্সার রোগের চিকিৎসাতে ব্যবহৃত হয়। এই চিকিৎসাতে সাধারণত উচ্চশক্তিসম্পন্ন রঞ্জনরশ্মি (এক্স রে) বা গামা রশ্মি ব্যবহার করে রোগাক্রান্ত কোষ ধ্বংস করা এবং রোগাক্রান্ত কোষের বৃদ্ধি ও বিভাজন ক্ষমতা নষ্ট করে দেওয়া হয়।

বাংলাদেশের প্রধান ক্যান্সার গুলো যেমন,  ফুসফুসের ক্যান্সার, শ্বাসনালীর ক্যান্সার, খাদ্যনালীর ক্যান্সার,  মলদ্বারের ক্যান্সার এবং মহিলাদের স্তন ক্যান্সার, জরায়ুর ক্যান্সার - চিকিৎসার ক্ষেত্রে রেডিওথেরাপি চিকিৎসা  অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ।

তাছাড়া প্রায়  সকল ক্যান্সারের চিকিৎসায় আরোগ্যকারী চিকিৎসা (curative treatment) হিসাবে রেডিওথেরাপি ভুমিকা রাখে।

উপশমকারী চিকিৎসা (palliative treatment) এর ক্ষেত্রে , যেমন মস্তিষ্ক বা হাড়ে ক্যান্সার ছড়িয়ে পড়া , ইত্যাদি ক্ষেত্রে রেডিওথেরাপিই একমাত্র চিকিৎসা ।