Plaučių vėžio gydymas priklauso nuo vėžio stadijos ir parenkamas atsižvelgiant į ligonio amžių, būklę ir gretutines ligas. Ankstyvos stadijos (iki 3A imtinai) gydomos operacija, po kurios gali būti skiriama adjuvantinė chemoterapija ir radioterapija. Negalint atlikti operacijos gali būti gydoma vienu metu radioterapija ir chemoterapija. Vietiškai išplitusi liga 3A-3B gali būti gydoma skiriant chemoterapiją ir radioterapiją, o po to operuojant. Pažengusios ligos stadijos esant daug metastazių gydomos priešvėžiniais vaistais.