In ausgewählten Fällen (Größe des Tumors, Stadium der Erkrankung, Mailand- oder Milan-Kriterien) ist die Lebertransplantation das Verfahren der Wahl. Dies auch, da die Rezidivraten niedrig sind und in der Regel die zu Grunde liegende Erkrankung (z. B. Hepatitis B oder C) erfolgreich therapiert werden kann. Laut einer im März 2022 veröffentlichten Studie des Markey-Krebszentrums der Universität von Kentucky, ist die optimale Therapie für eine HCC im Frühstadium eine Lebertransplantation. Diese Studie zeigt, dass bei ausgewählten Patienten eine Transplantation eine akzeptable Option ist, die gegenüber einer Ablationstherapie einen erheblichen Überlebensvorteil hat.