A fase III do cancro do pulmão de células não pequenas está dividida em fases IIIA, IIIB, e IIIC. Na fase IIIA, o tumor tem 5 centímetros ou menos e o cancro alastrou aos gânglios linfáticos do mesmo lado do tórax que o tumor primário. Os gânglios linfáticos com cancro estão à volta da traqueia ou aorta, ou onde a traqueia se divide em brônquios. Também se pode encontrar um ou mais dos seguintes casos: (1) o cancro alastrou para o brônquio principal, mas não se espalhou para a carina; e/ou (2) o cancro alastrou para a camada mais interna da membrana que cobre o pulmão; e/ou (3) parte do pulmão ou todo o pulmão entrou em colapso ou desenvolveu pneumonia; OU o cancro alastrou para os gânglios linfáticos do mesmo lado do tórax que o tumor primário. Os gânglios linfáticos com cancro encontram-se no pulmão ou perto do brônquio. Além disso, encontra-se um ou mais dos seguintes: (1) o tumor é maior que 5 centímetros mas não superior a 7 centímetros; e/ou (2) existem um ou mais tumores separados no mesmo lóbulo do pulmão que o tumor primário; e/ou (3) o cancro alastrou-se a qualquer um dos seguintes: a membrana que reveste o interior da parede torácica, a parede torácica, o nervo que controla o diafragma, ou a camada externa de tecido do saco em redor do coração; OU o cancro pode ter alastrado aos gânglios linfáticos do mesmo lado do tórax que o tumor primário. Os gânglios linfáticos com cancro encontram-se no pulmão ou perto do brônquio. Além disso, encontra-se um ou mais dos seguintes: (1) o tumor é maior do que 7 centímetros; e/ou (2) existem um ou mais tumores separados num lóbulo diferente do pulmão com o tumor primário; e/ou (3) o tumor é de qualquer tamanho e o cancro alastrou-se a qualquer um dos seguintes: a traqueia, carina, esófago, esterno ou espinha dorsal, diafragma, coração, principais vasos sanguíneos que conduzem ao coração ou dele (aorta ou veia cava), ou o nervo que controla a laringe (caixa de voz).