Trong giai đoạn đầu của bệnh, khi ung thư vẫn còn phát triển giới hạn trong niêm mạc dạ dày, phẫu thuật được thực hiện để loại bỏ khối u và các hạch bạch huyết lân cận. Tùy vào mức độ xâm lấn và vị trí của khối u, có thể cần cắt bỏ một phần ruột non hoặc tụy.
Phẫu thuật nội soi niêm mạc dạ dày (EMR) được dùng để điều trị ung thư dạ dày giai đoạn sớm. Phương pháp này loại bỏ khối u cùng với lớp niêm mạc bao phủ mặt trong của dạ dày bằng một vòng dây điện nhờ nội soi.
Nếu khi kiểm tra mẫu bệnh phẩm được cắt ra thấy chưa cắt hết hoặc có sự xâm lấn sâu của ung thư thì bệnh nhân cần làm phẫu thuật cắt bỏ dạ dày thực sự. Trong quá trình phẫu thuật các hạch bạch huyết xung quanh cũng được lấy ra để xác định mức độ lây lan của khối u.
Xạ trị sử dụng tia năng lượng cao nhằm phá hủy các tế bào ung thư. Các bệnh nhân ung thư dạ dày thường được xạ trị từ bên ngoài. Theo đó tia xạ xuất phát từ máy bên ngoài cơ thể và tập trung vào khu vực bị ảnh hưởng bởi ung thư.
Xạ trị có thể được thực hiện trước khi phẫu thuật để thu nhỏ khối u hoặc sử dụng sau phẫu thuật có hoặc không có hóa trị để giảm nguy cơ ung thư tái phát.
Ở các trường hợp mắc ung thư dạ dày giai đoạn cuối, xạ trị có thể được sử dụng như một phương pháp điều trị giảm nhẹ, giúp giảm đau và chảy máu cho các bệnh nhân không đáp ứng được phẫu thuật.

Hóa trị có thể được sử dụng trong điều trị ung thư dạ dày, chủ yếu là với các trường hợp ung thư đã di căn tới các bộ phận khác trên cơ thể.
Hóa trị sử dụng thuốc để tiêu diệt các tế bào ung thư, ngăn chặn chúng phát triển và lây lan. Hóa trị có thể được sử dụng trong điều trị ung thư dạ dày, chủ yếu là với các trường hợp ung thư đã di căn tới các bộ phận khác trên cơ thể.
Người bệnh ung thư dạ dày cũng có thể nhận được hóa trị sau phẫu thuật để ngăn chặn tái phát.
5-fluorouracil ( thường kết hợp với leucovorin), có thể được sử dụng đơn lẻ cùng với xạ trị hoặc không có xạ trị, là loại thuốc hóa trị được sử dụng phổ biến trong điều trị ung thư dạ dày. Một số loại thuốc khác (thường được sử dụng kết hợp) bao gồm doxorubicin, epirubicin, etoposide, cisplatin và methotrexate.
Hiện nay, y học thế giới vẫn không ngừng nghiên cứu các phương pháp điều trị ung thư nói chung, trong đó có ung thư dạ dày nhằm gia tăng cơ hội chữa khỏi cho căn bệnh quái ác này. Đồng hành với đó, Bệnh viện Thu Cúc đã hợp tác với đội ngũ bác sỹ Singapore nhằm đưa những tiến bộ chữa ung thư từ Singapore về Việt Nam. Theo đó, điều kiện chữa trị ung thư tại Bệnh viện Thu Cúc hiện nay tương đương với tiêu chuẩn ở Singapore trong khi chi phí điều trị thấp hơn nhiều và không có chi phí phát sinh. Bệnh viện Thu Cúc cũng tạo điều kiện để bệnh nhân được hưởng bảo hiểm như bất kỳ bệnh viện công nào tại Việt Nam.