當體檢出現下述情況時，醫生會懷疑你患有肺癌：

• 鎖骨上方有腫大的淋巴結
• 呼吸微弱
• 肺部有異常聲音
• 輕敲胸部時會有鈍痛
• 瞳孔不規則
• 眼瞼下垂
• 一側手臂無力
• 手臂、胸部或頸部靜脈擴張
• 面部腫脹

有些肺癌還會導致血液中某種激素或物質的水平異常升高，例如鈣。如果一個人有上述癥狀，并且沒有明顯的引發原因，那么醫生會考慮可能患上了肺癌。

起源于肺部的肺癌也能夠擴散到身體的其他部位，如遠端的骨骼、肝臟、腎上腺或大腦。也許初發現癌癥是在別的部位，但如果源于肺部，那么也被稱之為肺癌。

一旦肺癌有了表現癥狀，那么通常X檢查即能發現。偶然情況下，在為了另一目的拍攝的胸部X線片上，會發現還未引起癥狀的肺癌。有時需要胸部CT掃描進行更詳細的檢查。

雖然通過粘液或肺部液體檢查可能會發現成熟的癌細胞，但肺癌的確診需要經過肺活檢來證實。

病人進行輕微麻醉后，醫生會引導一根輕薄的管子通過鼻經過氣道到達腫瘤部位，移除一微小部分組織樣本。使用的儀器被稱作支氣管鏡，這項檢查被稱為支氣管鏡檢查，這對于肺中心的腫瘤是非常有用的。

如果活檢確認是肺癌，那么其他檢測將會幫助確定癌癥類型和癌癥的擴散速度。被稱之為縱隔鏡檢查術可以檢測淋巴結附近的癌細胞，另外成像技術，例如CT掃描、PET掃描、骨掃描和核磁共振或腦CRT掃描能夠檢測身體其他部位是否有癌癥。

如果肺部有積液，那么可以用針通過胸腔穿刺術來抽出積液，它可以幫助診斷癌癥并改善呼吸癥狀。大約有60%的情況，肺積液檢測的癌細胞呈陰性，這時候需要進行視頻輔助胸腔鏡手術（VATS）來檢查肺內力的腫瘤，并準備進行肺活檢。

由于唾液、粘液和胸部X線片并不能夠有效的發現早期肺癌的小腫瘤，因此，并不推薦每年進行胸部X線片篩查肺癌。

然而，像美國癌癥協會和國家癌癥研究所這樣的機構表示，對于肺癌高風險人群應該每年提供低劑量的螺旋CT掃描篩查。包括吸煙者和年齡55-74歲曾經吸煙者，他們每年吸煙30包或以上，在過去15年里繼續吸煙或已經戒煙。一個吸煙指數是指一個人每天吸煙的數量乘上吸煙的年數。他們的指導方針主要基于一項研究顯示CT掃描會降低整體死亡幾率但會增加需要更多檢查的錯誤示警的可能。

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