Радиотерапия эффективна в большинстве случаев синдрома верхней полой вены, вызванного злокачественной опухолью, и приносит облегчение у 70%-90% пациентов. Даже при немелкоклеточном раке легких или других опухолях, которые менее чувствительны к химиотерапии, радиотерапия все равно обеспечивает симптоматическое облегчение у 70% пациентов. Фракционирование высокой дозы с последующим обычным фракционированием может обеспечить более быстрое облегчение симптомов в течение 2 недель, чем обычная радиотерапия.