بالنسبة لسرطان الخلايا غير الصغيرة الذي يقتصر على رئة واحدة ويتمتع بصحة عامة جيدة، فإن الجراحة لإزالة الخلايا السرطانية شائعة. وقد يتبع ذلك العلاج الكيميائي للسرطان المتبقي. إذا لم تكن الجراحة ممكنة بسبب المخاطر الصحية، فقد يتم اقتراح العلاج الإشعاعي أو العلاج الكيميائي. إذا كان السرطان في مرحلة متقدمة جدًا بحيث لا يمكن إجراء عملية جراحية أو علاج إشعاعي، يوصى عادةً بالعلاج الكيميائي أو العلاج المناعي. في طفرات محددة، قد تحل العلاجات البيولوجية أو المستهدفة محل العلاج الكيميائي أو تتبعه.