Существует множество методов диагностики рака легких, включая рентгенографию грудной клетки, цитологию мокроты, фибриноскопию, КТ, МРТ, чрескожную пункцию легких, биопсию лимфатических узлов, торакоцентез и опухолевые маркеры. Ранняя диагностика рака легких играет важную роль в эффективности лечения. Однако окончательный диагноз рака легких может быть подтвержден только при обнаружении раковых клеток в цитологическом или патологоанатомическом исследовании.