一、痰脱落细胞检查
如果痰标本收集方法得当，3 次以上的系列痰标本可使中央型肺癌的诊断率提高到 80％，周围型肺癌的诊断率达 50％。其他影响准确性的因素有：痰中混有脓性分泌物可引起恶性细胞液化；细胞病理学家识别恶性细胞的能力。
二、纤维支气管镜检查和电子支气管镜检查
对诊断、确定病变范围、明确手术指征与方式有帮助。纤支镜可见的支气管内病变，刷检的诊断率可达 92％，活检诊断率可达 93％。经支气管镜肺活检（transbronchial lung biopsy,TBLB）可提高周围型肺癌的诊断率。对于直径大于 100px 的病变，诊断率可达到 50％-80％。但对于直径小于 50px 的病变，诊断率仅 20％左右。纤支镜检查时的灌洗物、刷检物的细胞学检查也可对诊断提供重要帮助。
纤支镜检查的合并症很少，但检查中可出现喉痉挛，气胸，低氧血症和出血。有肺动脉高压、低氧血症伴二氧化碳潴留和出血体质者，应列为肺活检的禁忌证。
三、针吸细胞学检查
可经皮或经纤支镜进行针吸细胞学检查。还可在超声波、X 线或 CT 引导下进行，目前常用的主要为浅表淋巴结和经超声波引导针吸细胞学检查。
浅表淋巴结针吸细胞学检查 ：可在局麻甚至不麻醉时对锁骨上或腋下肿大的浅表淋巴结做针吸细胞学检查。对于质地较硬，活动度差的淋巴结可得到很高的诊断率。
经纤支镜针吸细胞学检查： 对于周围型病变和气管、支气管旁肿大的淋巴结或肿块，可经纤支镜针吸细胞学检查。与 TBLB 合用时，可将中央型肺癌的诊断率提高到 95％，弥补活检钳夹不到黏膜下病变时所造成的漏诊。
经皮针吸细胞学检查： 病变靠近胸壁者可在超声引导下针吸活检，病变不紧贴胸壁时，可在透视或 CT 引导下穿刺针吸或活检。由于针刺吸取的细胞数量有限，可出现假阴性结果。为提高诊断率，可重复检查。约 29％的病变最初细胞学检查为阴性，重复检查几次后发现恶性细胞。经皮针吸细胞学检查的常见并发症是气胸，发生率约 25％-30％。
四、纵隔镜检查
纵隔镜检查是一种对纵隔转移淋巴结进行评价和取活检的创伤性检查手段。它有利于肿瘤的诊断及 TNM 分期。
五、胸腔镜检查
主要用于确定胸腔积液或胸膜肿块的性质。
六、其他细胞或病理检查
如胸腔积液细胞学检查、胸膜、淋巴结、肝或骨髓活检。
七、开胸肺活检
若经痰细胞学检查、支气管镜检查和针刺活检等项检查均未能确立细胞学诊断，则考虑开胸肺活检，但必须根据患者的年龄、肺功能等仔细权衡利弊后决定。
八、肿瘤标志物检查
肺癌的标志物很多，其中包括蛋白质、内分泌物质、肽类和各种抗原物质如癌胚抗原（CEA）及可溶性膜抗原如 CA-50、CA-125、CA-199，某些酶如神经特异性烯醇酶（ NSE）、cyfra21-1 等虽然对肺癌的诊断有一定帮助，但缺乏特异性。对某些肺癌的病情监测有一定参考价值。
治疗方案主要根据肿瘤的组织学决定。通常 SCLC 发现时已转移，难以通过外科手术根治，主要依赖化疗或放化疗综合治疗。相反，NSCLC 可为局限性，外科手术或放疗可根治，但对化疗的反应较 SCLC 差。
九、非小细胞肺癌（NSCLC）
手术：对于可耐受手术的 la、lb、Ⅱa 和Ⅱb 期 NSCLC，首选手术。Ⅲa 期病变若患者的年龄、心肺功能和解剖位置合适，也可考虑手术。术前化疗（新辅助化疗）可使许多原先不能手术者降级而能够手术，胸腔镜电视辅助胸部手术（VATS）可用于肺功能欠佳的周围型病变的患者。