晚期非小细胞肺癌的最大特点是丧失了手术机会 ,包括IDB期、IV期,以及无法耐受手术的部分IDA 期。由于很难彻底治愈,所有的治疗手段不过是一种姑息性措施，根据肺癌临床指引,对于功能状态良好的晚期非小细胞肺癌,以铀类为基础的化疗结合合理的比单独的支持疗法 , 在延长生存时间上有好处,并且能够控制症状,维持并提高生存质量。肺癌患者应在状况好的时候开始化疗,化疗疗程一般不超过4—6个周期。延迟化疗是不恰当的,在患者状况恶化或体重下降时才开始化疗将对患者生存期产生负面影响。对于一线化疗失败难治性非小细胞肺癌,二线化疗药物可选择多西紫杉醇,或者是生物靶向治疗,如易瑞沙、埃罗替尼等。

化疗是肺癌的主要治疗方法，90%以上的肺癌需要接受化疗治疗。化疗对小细胞肺癌的疗效无论早期或晚期均较肯定，甚至有约%的早期小细胞肺癌通过化疗治愈。

非小细胞肺癌晚期的生存期，基本是5年生存率小于15%，也就是说能生存5年以上的患者，不超过15%。而小细胞肺癌晚期的生存期，一般很少有资料提及。实际上，小细胞肺癌晚期，容易转移至肝脏，大脑等，而大脑的转移，容易导致颅内高压，此时的治疗主要是化疗，如伊立替康等。