與5-氟尿嘧啶和亞葉酸聯合治療既往未接受化療的晚期大腸癌患者：作為單一用藥，治療經含5-氟尿嘧啶化療方案治療失敗的患者。
多個臨床研究已證實，伊立替康+5氟尿嘧啶/亞葉酸鈣與奧沙利鉑+ 5氟尿嘧啶/亞葉酸鈣一線治療轉移性結直腸癌是等效的。晚期結直腸癌序貫化療中，含伊立替康的FOLFIRI方案一線治療比含奧沙利鉑的FOLFOX6方案更有優勢，可使患者獲得更長的無進展生存期。
伊立替康聯合西妥昔單抗可逆轉伊立替康的耐藥性，基于現有的研究，靶向藥物聯合FOLFIRI是轉移性結直腸癌患者一線治療的優化策略。
美國國家綜合癌癥網絡臨床指南專家組推薦的晚期或轉移性直腸癌的初始高強度化療方案，含伊立替康（IRI）的有FOLFIRI和FOLFOXIRI。此外在小細胞肺癌、非小細胞肺癌、胰腺癌、食管癌和胃食管交界處癌、轉移性或局部晚期胃癌的治療指南中也有非常重要的治療地位。
歐洲腫瘤內科學會發布的結直腸癌和胰腺癌指南中，均是一線的推薦治療用藥。國內《結直腸癌肝轉移診斷和綜合治療指南》結直腸癌術后發生的無法手術切除的肝轉移，采用5-FU/LV（或卡培他濱）聯合奧沙利鉑或伊立替康作為一線化療，并可加用分子靶向治療，或聯用肝動脈灌注化療（A 級推薦）