目的探讨经导管肝动脉化疗栓塞术联合仑伐替尼及替雷利珠单抗治疗原发性肝癌的效果及对血清甲胎蛋白（AFP）水平的影响。方法选取2020年1月至2023年12月该院收治的102例原发性肝癌患者作为研究对象，采用随机数字表法将其分为对照组和联合组，每组51例。2组患者均先给予常规治疗，对照组给予仑伐替尼+替雷利珠单抗治疗，联合组给予经导管肝动脉化疗栓塞术+仑伐替尼+替雷利珠单抗治疗。2组均连续治疗3个月，比较两组患者治疗前、治疗3个月后临床疗效以及血清甲胎蛋白（AFP）、免疫功能相关指标［CD3 +、CD4 +、CD8 +］、肝功能相关指标［血清总胆红素（TBIL）、丙氨酸转氨酶（ALT）］水平。结果联合组总有效率为80.39%，高于对照组的62.75%，差异有统计学意义（χ 2=0.048，P<0.05）。治疗后，2组血清AFP、ALT、TBIL水平低于治疗前，且联合组治疗后血清AFP、ALT、TBIL水平低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。治疗后，治疗后，2组CD3 +、CD4 +水平及CD4 +/CD8 +高于治疗前，而CD8 +水平低于治疗前，差异均有统计学意义（P＜0.05）；联合组治疗后的CD3 +、CD4 +水平及CD4 +/CD8 +高于对照组，而CD8 +水平低于对照组，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论经导管肝动脉化疗栓塞术联合仑伐替尼和替雷利珠单抗治疗原发性肝癌效果较好，值得临床推广应用。