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信息，而分期用來指特定的TNM分組。分組分期使用數字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，在肺內的擴散和位置，擴散到臨近組織的程度。
：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（包裹着肺的膜），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（包裹着雙肺之間空隙的膜），或者壁層心包（包裹心臟的膜）。
（2）累及一側主支氣管，距隆突（氣管分成左右主支氣管的地方）少於2cm（約3/4英寸）但不包含隆突。
（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（胸骨後心髒前面的間隙）、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） 同一個肺葉裏有兩個或者兩個以上獨立的腫瘤結節
（3）有惡性胸水（在圍繞肺的液體裏含有癌症細胞）。
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（胸骨後心髒前的空隙）。累及的淋巴結僅限於患肺同側。
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分期裏所提及的淋巴結、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，這些信息結合後（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髮現更簡單的2期系統在治療選項上更好。這個系統將小細胞肺癌分爲“侷限期”和“廣泛期”（也稱擴散期）。
侷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。
