As metástases cerebrais do cancro do pulmão não são frequentemente óbvias na fase inicial devido a sintomas, mas na fase posterior podem manifestar-se como dores de cabeça, vómitos, paralisia facial, epilepsia, deficiência visual, anormalidade mental, movimento dos membros ou deficiência sensorial, etc. O diagnóstico pode ser auxiliado por testes tais como a ressonância magnética.