因为正常垂体细胞对射线不敏感,而垂体腺瘤多是敏感的,所以垂体腺瘤是放射治疗的理想目标。高泌乳素血症和垂体肿瘤不能通过手术或多巴胺受体激动剂治疗的患者,同时也可用于术后残留、术后复发、有侵袭性生长的肿瘤及不同部位的肿瘤。放射治疗主要是为了控制肿瘤的生长。血清泌乳素水平的放射治疗缓慢,但疗效不佳。放射治疗的危害主要有垂体功能障碍、视神经损害、重度神经损害和继发性恶性肿瘤。目前研究显示伽玛刀治疗垂体微腺瘤疗效较好,伽玛刀治疗后每个月应该检查一次视力,术后早期视力下降主要是由于水肿所致,可通过糖皮质激素、神经营养药物、脱水剂等药物进行治疗。
替莫唑胺或其它烷化剂用于治疗效果不佳的侵袭性垂体腺瘤和垂体癌。替莫唑胺是一种主要用于高级别胶质瘤的烷化剂,也可用于治疗垂体癌,也可用于有侵袭性、药物抵抗的垂体大腺瘤。多数对替莫唑胺敏感的肿瘤低表达甚至不表达O6-甲基鸟苷-DNA-甲基转移酶,提示MGMT表达水平可能是替莫唑胺治疗垂体腺瘤的重要参考指标。但是,考虑到替莫唑胺是一种细胞毒性药物,所以仅当药物、手术、放疗均无效时才考虑使用。