Chế độ ăn uống được công nhận có ảnh hưởng đến nguy cơ của mắc bệnh ung thư, với các yếu tố chế độ ăn uống khác nhau vừa tăng vừa giảm thiểu rủi ro. Chế độ ăn uống và béo phì liên quan đến khoảng 30-35% tử vong ung thư, trong khi không hoạt động thể chất có thể liên quan đến 7% nguy cơ xuất hiện ung thư. Một đánh giá trong năm 2011 cho rằng tổng lượng calo ăn vào ảnh hưởng đến tỷ lệ mắc bệnh ung thư và có thể tiến triển thêm. Mặc dù có nhiều khuyến nghị về chế độ ăn uống được đề xuất để làm giảm nguy cơ mắc ung thư, nhưng một số ít lại thiếu bằng chứng khoa học. Béo phì và uống rượu được xác nhận là nguyên nhân gây ung thư. Việc giảm tiêu thụ uống đồ ngọt có đường được khuyến cáo như một biện pháp để giải quyết tình trạng béo phì. Một chế độ ăn ít rau quả và nhiều thịt đỏ có mối liên quan đến ung thư nhưng chưa được xác nhận, và tác động có thể không đáng kể cho những người có chế độ dinh dưỡng đảm bảo, với cơ thể khỏe mạnh và duy trì cân nặng ở mức hợp lý. Một số thực phẩm cụ thể có liên quan đến một số bệnh ung thư nhất định. Các nghiên cứu đã chỉ ra mối liên quan giữa việc tiêu thụ thịt đỏ hay thịt chế biến sẵn có nguy cơ làm tăng bệnh ung thư vú, ung thư ruột kết, ung thư tuyến tiền liệt, và ung thư tuyến tụy, có thể được giải thích một phần bởi sự hiện diện của các chất gây ung thư trong thực phẩm được nấu chín ở nhiệt độ cao. Aflatoxin B1, chất thường xuyên gây nhiễm ở thực phẩm, là nguyên nhân ung thư gan, nhưng uống cà phê lại làm giảm nguy cơ. Nhai trầu gây ung thư miệng. Sự khác biệt trong chế độ ăn uống có thể phần nào giải thích sự khác biệt về tỷ lệ mắc ung thư ở các quốc gia khác nhau. Ví dụ, ung thư dạ dày phổ biến hơn ở Nhật Bản do chế độ ăn nhiều muối và ung thư đại trực tràng phổ biến hơn ở Hoa Kỳ. Các cộng đồng di dân có xu hướng phát triển nguy cơ ung thư trên đất nước mới của họ, thường trong một thế hệ, điều này cho thấy có mối liên hệ đáng kể giữa chế độ ăn uống và bệnh ung thư. Các khuyến nghị về chế độ ăn uống dự phòng bệnh ung thư thường bao gồm việc quản lý cân nặng hợp lý và ăn "chủ yếu các loại rau quả, trái cây, ngũ cốc nguyên hạt và cá, giảm tiêu thụ thịt đỏ, mỡ động vật, và đường tinh luyện."