肺癌患者的治療和預後（存活可能概況）在很大程度上取決於癌症的分期和細胞類型。 CT、MRI、掃描、骨髓活檢、縱隔鏡和血液學檢查等可用於癌症的分期。
非小細胞肺癌分期
最常用於描述非小細胞肺癌（NSCLC）生長和擴散的是TNM分期系統， 也叫做美國癌症聯合委員會系統（AJCC）。 在TNM分期中， 結合了有關腫瘤、附近淋巴結和遠處器官轉移的資訊， 而分期用來指特定的TNM分組。 分組分期使用數位0和羅馬數字I到IV來描述。
T代表腫瘤（其大小以及在肺內和臨近器官的擴散程度）， N代表淋巴結擴散， M表示轉移（擴散到遠處器官）。
非小細胞肺癌T分期：T分級根據肺癌的大小，
1.Tis：癌症只限於氣道通路的內層細胞。 沒有擴散到其它的肺組織， 這期肺癌通常也叫做原位癌。
2.T1：腫瘤小於3cm（略小於11/4英寸）， 沒有擴散到髒層胸膜（包裹著肺的膜）， 並且沒有影響到主要支氣管。
3.T2：癌症具有以下一個或者多個特徵：
（1）大於3cm
（2）累及主要支氣管， 但距離隆突（氣管分成左右主要支氣管的地方）超過2cm（大約3/4英寸）。
（3）已經擴散到髒層胸膜
（4）癌症部分阻塞了氣道， 但沒有造成全肺萎陷或者肺炎
4.T3：癌症具有以下一個或者多個特徵：
（1） 擴散到胸壁、膈肌（將胸部和腹部分開的呼吸肌）， 縱隔胸膜（包裹著雙肺之間空隙的膜）， 或者壁層心包（包裹心臟的膜）。
（2）累及一側主支氣管，
（3）已經長入氣道足以造成全肺萎陷或者全肺炎。
5.T4：癌症具有以下一個或者多個特徵：
（1）擴散到縱隔（胸骨後心臟前面的間隙）、心臟、氣管、食管（連接喉和胃的管道）， 脊柱、或者隆突（氣管分成左右主支氣管的地方）。
（2） 同一個肺葉裡有兩個或者兩個以上獨立的腫瘤結節
（3）有惡性胸水（在圍繞肺的液體裡含有癌症細胞）。
非小細胞肺癌的N分級：N分期取決於癌症侵犯了附近的哪些淋巴結。
1．N0：癌症沒有擴散到淋巴結
2．N1：癌症擴散的淋巴結僅限於肺內、肺門淋巴結（位於支氣管進入肺地方的周圍）。 轉移的淋巴結僅限於患肺同側。
3．N2：癌症已經擴散到隆突淋巴結（氣管分成左右支氣管位置的周圍）或者縱隔淋巴結（胸骨後心臟前的空隙）。
4．N3：癌症已經擴散到同側或者對側鎖骨上淋巴結， 和（或）擴散到患肺對側肺門或者縱隔淋巴結。
非小細胞肺癌分組分期：1.綜合分期：TNM分期
非小細胞肺癌的M分期：M分期取決於癌症是否轉移到遠處組織或者器官。
1．M0：沒有遠處擴散。
2．M1：癌症已經擴散到一個或者多個遠處部位。 遠處部位包括其它肺葉、超出以上N分期裡所提及的淋巴結、其它器官或者組織， 比如肝、骨或者腦。
非小細胞肺癌的分期編組：一旦T、N和M分期明確了， 這些資訊結合後（分期編組）就能明確綜合分期0、I、II、III或者IV期（見表下）。 分期比較低的病人生存前景比較良好。
小細胞肺癌分期
雖然小細胞肺癌可以像非小細胞肺癌一樣分期， 但絕大多數的醫師醫生發現更簡單的2期系統在治療選項上更好。 這個系統將小細胞肺癌分為“局限期”和“廣泛期”（也稱擴散期）。
局限期指癌症僅限於一側肺且淋巴結僅位於同一側胸部。
如果癌症擴散到另一側肺，
或者對側胸部的淋巴結，
或者遠處器官，
或者有惡性胸水包繞肺，
則叫做廣泛期。
