עבור חולים עם סרטן שלפוחית שטחי, הרופא עשוי להשתמש בכימותרפיה בתוך השלפוחית לאחר הסרת הסרטן ב- TUR. זהו טיפול מקומי. הרופא מחדיר צינור חלול (קטטר) דרך השופכה ומחדיר דרכו תרופה נוזלית לשלפוחית. התרופות נשארות בשלפוחית למשך מספר שעות. הם משפיעים בעיקר על תאים בשלפוחית. בדרך כלל, חולים מקבלים טיפול זה פעם בשבוע למשך מספר שבועות. לפעמים, הטיפולים ממשיכים פעם או מספר פעמים בחודש למשך עד שנה.

אם הסרטן פלש לעומק שלפוחית או התפשט לקשרי לימפה או לאיברים אחרים, הרופא עשוי לתת תרופות דרך הוריד. הטיפול נקרא אז כימותרפיה תוך-ורידית. זהו טיפול מערכתי, והכוונה היא שהתרופות זורמות באמצעות מחזור הדם כמעט לכל חלקי הגוף. התרופות ניתנות בדרך כלל במחזורים, כך שלאחר כל מחזור יש תקופת התאוששות.

החולה עשוי לקבל כימותרפיה בפני עצמה או בשילוב עם ניתוח, הקרנות או שניהם. כימותרפיה ניתנת בדרך כלל בבית החולים במסגרת אשפוז-יום, במרפאה או במשרד הרופא. עם זאת, תלוי בסוג התרופה ובמצבו הכללי של החולה, ייתכן ונדרש אשפוז קצר בבית החולים.