تشخیص
تشخیص کارسینوم برونکوژنیک توسط برونکوسکوپی یا بیوپسی سوزنی از راه پوست تأیید می­گردد. از برونکوسکوپی قابل انعطاف یا سخت جهت رؤیت تومورهای پروگزیمال استفاده می­شود. بیوپسی مستقیم (یا استفاده از شستشو و براشینگ) در بیش­ از %90 بیماران سبب تشخیص قطعی می­گردد. حتی بیماران دارای ضایعات محیطی که توسط اندوسکوپ قابل رؤیت نیستند، می­تواند تحت بیوپسی برونکوسکوپیک از سگمان مورد نظر با گاید فلوروسکوپ قرار بگیرند.
نکته : ضایعاتی که قابل نمونه­ برداریی برونکوسکوپیک نیستند با بیوپسی سوزنی از راه پوست تحت گاید فلوروسکوپی یا سی­تی ­اسکن ارزیابی می­شوند.
گرچه برخی سوزن ­ها نمونه­ بافت­ شناسی اندکی به­ دست می­دهند، با این حال ارزیابی سلولی نیز انجام می­گیرد. در بیشتر موارد، مدیریت بالینی بیمار به ­خوبی توسط نتایج بیوپسی سوزنی جهت ­دهی می­شود. مرحله تومور درمان را تعیین می­کند. اندازه و گسترش تومور عوامل مهمی در تعیین مرحله هستند. مورد استفاده ­ترین طبقه­ بندی، سیستم TNM برای مرحله ­بندی سرطان است:

T: سایز و محل تومور
N: وجود محل متاستازهای لنفاوی
M: وجود متاستازهای دور دست
نکته : تومورها با درگیری گسترده لنف­نودهای سمت مخالف یا بیماری متاستاتیک، به شیمی­ درمانی سیستمیک و رادیاسیون موضعی نیاز دارند. درصورتی که تومورهای محدود با مرحله پایین­تر را  می­توان، به روش جراحی  اکسیزیونال و دایسکسیون غدد لنفاوی درمان کرد.
پس از آن که محل تومور با برونکوسکوپی و ارزیابی­ های تصویربرداری تعیین شد ، قابلیت جراحی آن مشخص می­گردد.

 نکته : تومورهای نزدیک یا واقع در محل کارینا قابل جراحی نیستند.
مجاورت تومور به  ساختارهای حیاتی توسط برونکوسکوپی و سی­تی ­اسکن با ماده حاجب تشخیص داده می­شود. در بیماری که سرطان ریه دارد، باید جستجوی حداکثری و کامل جهت یافتن متاستاز، قبل از جراحی برداشت ریه انجام شود. برداشت ریه ­ای که به دنبال آن بدخیمی باقی بماند، بی­ ثمر و خطرناک است. درگیری مشکوک غده لنفاوی باید توسط نمونه ­برداری و نه X-ray تأیید گردد. نمونه ­برداری لنف نودهای ناف ریه و اطراف تراشه با مدیاستینوسکوپی انجام می­شود. نمونه­ ها تحت ارزیابی میکروسکوپیک و شیمی بافتی IHC  قرار می­ گیرند. متاستاز به این نودها، بهبود به ­دنبال جراحی را به حدی کاهش می­دهد که مراکز محدودی اقدام به برداشت تومور با جراحی می­ نمایند. به ­جز محدود استثناهایی، بیماران با  تومور محدود به یک سمت توراکس که شواهدی از متاستاز به غده لنفاوی مدیاستینال یا درگیری ساختارهای حیاتی ندارند، به ­عنوان کاندیداهای جراحی در نظر گرفته می­شوند.​​​​​​​