用于根治性手術的術前、術中和術后，延長生存期。晚期胃癌患者采用適量化療，能減緩腫瘤的發展速度，改善癥狀，有一定的近期效果。早期胃癌根治術后原則上不必輔助化療，有下列情況者應行輔助化療：病理類型惡性程度高；癌灶面積大于5厘米；多發癌灶；年齡低于40歲。進展期胃癌根治術后、姑息手術后、根治術后復發者需要化療。
常用的胃癌化療給藥途徑有口服給藥、靜脈、腹膜腔給藥、動脈插管區域灌注給藥等。常用的口服化療藥有替加氟、優福定、氟鐵龍等。常用的靜脈化療藥有氟尿嘧啶、絲裂霉素、順鉑、阿霉、依托泊苷、甲酰四氫葉酸鈣等。近年來紫杉醇、草酸鉑、拓撲酶抑制劑、希羅達等新的化療藥物用于胃癌治療。