В целом, при метастазах рака легких в паренхиму головного мозга выживаемость составляет 1-3 месяца, если их не лечить. Только при симптоматическом и поддерживающем лечении выживаемость может составлять 3-5 месяцев. После стандартизированного системного лечения, краниальной радиотерапии, таргетной терапии и т.д. медиана выживаемости составляет 10-12 месяцев, или до 3-5 лет и более. Прогноз лучше после операции, радиотерапии или целенаправленной терапии одного очага поражения. У пациентов с большим количеством поражений или тех, которые растут в важных областях, таких как ствол мозга, где радиотерапия не может повысить дозу, прогноз относительно плохой. Прогноз еще хуже, если имеются менингеальные метастазы, выживаемость составляет 3-6 месяцев. При мелкоклеточном раке легкого в 80% случаев в конечном итоге развиваются метастазы в мозг, и если есть возможность, рекомендуется профилактическое облучение мозга, которое может снизить частоту метастазов в мозг на 80%.