Le carcinome hépatocellulaire est une indication majeure de transplantation hépatique. Pour les carcinomes pouvant bénéficier d'un traitement conventionnel, résection ou radiofréquence, la survie à 5 ans est similaire après traitement conventionnel ou transplantation hépatique, même si la survie sans récidive est meilleure après transplantation. Pour les autres, les critères d'acceptabilité usuels sont les critères de Milan (lésion unique < 5cm ou 3 lésions au maximum, ne dépassant pas 3 cm), limitant le risque de récidive après transplantation hépatique à 15 %. Le score foie, mis en place par l'Agence de la biomédecine, permet d'attribuer un rang individuel d'attribution des greffons. C'est une somme de composantes, où la gravité de la cirrhose (score MELD) a un poids maximal de 1000 points, et la composante « carcinome hépatocellulaire » de 200 points. Le score foie doit faire l'objet de réajustements réguliers. Un traitement est nécessaire en attente de transplantation hépatique, si le délai prévisible d'attente dépasse 6 mois. Les hépatoblastomes, cholangiocarcinomes et les métastases des tumeurs endocrines sont des indications marginales de transplantation hépatique. Il est possible de réaliser une transplantation hépatique chez des patients ayant un antécédent de cancer. La probabilité de récidive (ou de transformation pour les hémopathies) est inférieure à 5% à 10 ans, probablement expliquée par la stricte sélection des patients.