肺癌是一种复杂的恶性肿瘤，治疗方法多样，主要包括手术、化疗和放疗。化疗是肺癌的主要治疗方法，对于小细胞肺癌和非小细胞肺癌均有显著疗效，尽管它不能治愈非小细胞肺癌，但可以延长患者的生存期和提高生活质量。化疗分为治疗性化疗和辅助性化疗，需根据肺癌组织学类型选用不同的化疗药物和方案。近年来，化疗在肺癌中的作用日益扩大，常作为全身治疗列入综合治疗方案。
放疗对小细胞肺癌疗效最佳，鳞状细胞癌次之，腺癌最差。放疗照射范围应包括原发灶和淋巴结转移的纵隔区，同时辅以药物治疗。鳞状细胞癌对射线敏感，病变局部侵犯为主，转移较慢，常采用根治治疗。腺癌对射线敏感性差，易血道转移，较少采用单纯放疗。放疗与化疗联合使用，根据病人情况可采取同步放化疗或交替化放疗。
外科治疗是肺癌首选和最主要的治疗方法，也是唯一能使肺癌治愈的方法。外科手术的目的是完全切除肺癌原发病灶及转移淋巴结，达到临床治愈；切除肿瘤的大部分，为其他治疗创造有利条件；或减状手术，适合于少数病人，如通过切除胸膜和心包种植结节，缓解心包和胸膜腔积液导致的临床症状，延长生命或改善生活质量。外科手术治疗的五年生存率为30%～44%，死亡率为1%～2%。
手术适应证包括早中期（I～II期）肺癌、IIIa期肺癌和部分IIIb期肺癌。手术禁忌证包括已有广泛转移的IV期肺癌、伴有多组融合性纵隔淋巴结转移、伴有严重内脏功能不全、患有出血性疾病等。手术方式的选择需根据患者的具体情况，包括肺楔形及局部切除术、肺段切除术、肺叶切除术、支气管袖状成型肺叶切除术、支气管肺动脉袖状成型肺叶切除术、气管隆突切除重建术和全肺切除术。
复发性肺癌的治疗包括外科手术后局部残留癌的复发和肺部新发生的第二个原发性肺癌。对于支气管残端残留癌复发，应争取再手术，施行支气管袖状成型切除残留癌。对于肺癌完全切除术后发生的第二个原发性肺癌，只要肺癌适合于外科治疗，病人内脏功能能耐受再手术治疗，就应该考虑再施行开胸手术切除复发性肺癌。
