As fases intermédias e avançadas do cancro do pulmão referem-se às fases III e IV do cancro do pulmão. O cancro do pulmão de fase III refere-se geralmente à presença de metástases dos gânglios linfáticos mediastinais, e o cancro do pulmão de fase IV refere-se à presença de metástases de órgãos, tais como metástases hepáticas, metástases cerebrais e metástases ósseas. O tratamento do cancro do pulmão de estado médio e tardio escolhe geralmente a quimioterapia, radioterapia e terapia orientada, e alguns pacientes de estado médio podem ser tratados por cirurgia. No caso de cancro do pulmão de pequenas células, a cirurgia não é recomendada e a quimioterapia e a radioterapia são preferidas. Se o adenocarcinoma de pulmão ou cancro do pulmão escamoso estiver na fase média e a cirurgia for possível, recomenda-se primeiro a quimioterapia neoadjuvante, seguida de cirurgia. No caso de cancro do pulmão avançado, recomenda-se o teste genético, e se houver um alvo adequado, é preferível a terapia orientada.