限局型げんきょくがた小細胞しょうさいぼう肺はいがんは，放射線が照射できる範囲にがんがとどまっている状態のため，全身に効果のある抗がん剤による治療（化学療法）に，局所的な効果のある放射線療法を併用する化か学がく放射ほうしゃ線せん療法りょうほうを行うことで生存期間を延長することが知られています。

　化学療法に関してはシスプラチン（もしくはカルボプラチン）とエトポシドの併用療法が用いられます。この組み合わせは，そのほかの化学療法よりも放射線療法の効果を増強する作用があり，そして副作用も強くないためです。なお，免疫めんえきチェックポイント阻そ害がい薬やくに関しては，限局型の小細胞肺がんにおいて現在のところ有効性は証明されておりません（進展型しんてんがたについてはQ77参照）。

　化学療法と放射線療法の併用方法には，化学療法と同時に放射線療法を開始する方法と，一連の化学療法が終了した後に放射線療法を開始する方法があります。からだの状態が耐え得るようであれば，放射線療法と化学療法を同時に，そしてできるだけ早い時期に併用するほうが，化学療法の後に放射線治療を行うより治療効果が高いとされています。また小細胞肺がんは細胞分裂が速く，放射線を1日1回照射する方法では，照射と照射の間に，放射線が効きにくい細胞が出現することが懸念されます。これを防止するために開発された治療法が1日2回照射法です。同じ量の放射線療法を行う場合には，1日1回よりも1日2回のほうが治療効果も高まる傾向にあります（Q36参照）。

　このような化学放射線療法を行った限局型小細胞肺がんでは，80～90％の患者さんのがんが小さくなり，そのうち約半分の患者さんではがんが完全に消失します。しかしながら，がんが消失したからといって完治したわけではなく，その後に再発する可能性があります。