中晚期肺癌大多數患者均為肺內胸膜臟器出現轉移，并且伴有遠處轉移。大多數中晚期肺癌發現時已經無法進行手術治療，可能需進行化療、放療、靶向治療，但不同的中晚期肺癌對化療、放療、靶向治療的療效也不完全相同。小細胞型肺癌發現時通常為中晚期，此時雖然對化療、放療可能較敏感，患者如果有基因突變也可選擇靶向治療，但較易出現遠處轉移，或者發現時已經遠處轉移，治療效果程度取決于對化療、放療、靶向治療的療效，但靶向治療容易出現耐藥。中晚期肺癌無法進行手術的患者，通常以放療、化療以及靶向治療為主。此外，心理治療、營養治療、免疫治療等方面在肺癌的輔助治療中，也起著至關重要的作用。因此中晚期肺癌的患者，尤其是心態較好、營養狀況較好、免疫狀況較好的老年患者，可能合理的化療、放療、靶向治療也可適當延長生存時間。