肺癌的治療視許多因素而定，包括肺癌的型態（非小細胞肺癌或小細胞肺癌）、疾病的分期和病人的全身健康狀態。許多不同的治療和治療的組合被用於治療肺癌。

• 外科手術：早期肺癌用開刀除去癌細胞。外科醫師視肺癌的部位而決定手術的型式。通常小腫瘤、局限型的可以完全切除，或當無法治癒時可以減輕症狀。
• 化學治療：如果癌病已經藉由血液或淋巴路徑轉移到身體其它部位，這時候需選用化學藥物做全身性的治療。大部分的抗癌藥物是經由靜脈注射，有些經由口服；另外，就是在大靜脈植入小導管，作為長久靜脈化學治療使用。抗癌藥物有抑制癌細胞的生長繁殖和殺滅癌細胞的作用，臨床上可單獨應用於晚期肺癌病例起姑息治療的作用，以舒緩症狀。有時是與手術及放射治療等合併運用，以防止癌腫轉移、復發，提高長期生存率。
• 標靶治療：目前已有多種靶位治療藥物上市或進行臨床實驗中。
• 放射線治療：通常稱放療或電療，是利用治療儀器產生高能量放射線，穿透過體表把劑量集中在腫瘤以殺死細胞。放射線治療是以高單位放射線和電光束，來殺死癌細胞，但是同時也會對周圍組織造成傷害。放射治療同樣也用於減輕症狀，如骨頭疼痛、呼吸困難。
• 免疫治療： 部分非小細胞癌病人，經醫師評估後可用免疫治療，目前多種免疫治療藥物仍在研究中。
• 支氣管鏡檢及治療：支氣管鏡檢查在治療肺癌上，以光動力學治療、雷射治療、放射治療和在呼吸道處放置支架，以支撐呼吸道，避免腫瘤壓迫呼吸道造成病人呼吸困難。

上述各種治療需經過醫師各別評估，與病人及家屬溝通後制訂出最適合的治療方針。