Sykdomsutviklingen, behandlingsopplegget og prognosene er avhengig av om pasienten har ikke-småcellet eller småcellet lungekarsinom.

Ved ikke-småcellet lungekarsinom er kirurgisk behandling den mest effektive behandlingsformen når svulsten er tydelig, begrenset til en lunge og det ikke foreligger spredning til lymfeknuter. Hele eller deler av lungen fjernes avhengig av hvor mye som er angrepet. Strålebehandling i tillegg til operasjon kan gis der man ikke har klart å få med alt svulstvev. Dersom operasjon ikke er mulig blir det gitt strålebehandling, eventuelt kombinert med cellegift for å øke effekten.

Småcellet lungekreft diagnostiseres oftere enn andre typer lungekreft på et tidspunkt hvor det allerede foreligger spredning, og blir veldig sjelden operert. Til gjengjeld har denne typen lungekreft god effekt av behandling med cellegift. Av og til gis det kombinert strålebehandling og cellegift der pasientene først får cellegiftkurer, deretter strålebehandling og til sist ytterligere cellegiftkurer. I noen tilfeller gis det strålebehandling mot hjernen for å forebygge spredning fra kreften i lungene. Behandling med laser kan være aktuelt dersom svulsten stenger for luftveiene, eventuelt innleggelse av en stent (plastrør) for å holde luftveiene åpne.