肺癌应与下列疾病相鉴别。
1.肺结核和结核性胸膜炎肺结核患者常常有痰中带血，胸片中出现阴影。但是，尤其是活动性肺结核患者，有明显的结核临床症状，如低热、乏力、盗汗、消瘦。x线胸片和胸部CT和(或)MRl的表现明显不同于肺癌。在肺结核患者的结核菌素皮肤试验呈阳性反应，痰液检查中一般能找到抗酸杆菌。PET(FDG)检查时，肺癌的PET检查一般呈阳性表现。经皮穿刺活检有助于鉴别诊断。
2.肺部炎性病灶急性肺炎患者，影像学检查可发现异常，如点、片状阴影，肺段或肺叶的实变或不张，但一般无明确的肿块。临床表现为高热，白细胞总数明显上升，特别是中性粒细胞比例升高，这些都能和肺癌相鉴别。若一肺段或肺叶阻塞性肺炎反复发作，进行纤支镜检查可以排除支气管腔内肿瘤的存在。
3.胸膜肿瘤最常见的是胸膜间皮瘤。临床症状和体征中首发胸痛和胸腔积液，但无痰中带血。影像学检查，胸膜肿瘤的阴影中心不在肺内，且发现多个胸膜结节或肿块存在。经胸壁穿刺活检可鉴别诊断。
4.纵隔肿瘤易于和纵隔型肺癌相混淆。纵隔肿瘤患者较常见的症状为胸闷或胸痛，可伴刺激性咳嗽，但不会出现痰中带血等。影像学检查有助于区别纵隔肿瘤和肺癌。经胸壁肿块穿刺活检或纵隔镜检查有助于确诊。
5.结节病是一种病因未十分明确的肉芽肿性疾病。它常累及多个器官，如肺、淋巴结、皮肤、肝、脾、眼等。最常见的影像学表现为两侧对称性肺门及纵隔淋巴结肿大，有时肺野内也可见3mm大小的结节。试验性肾上腺皮质激素治疗可明确诊断。
6.转移性肺肿瘤肺的转移性肿瘤也是肺部常见的肿瘤之一。特点：①有原发肿瘤的病史;②表现为刺激性咳嗽，多数患者无痰中带血;③多发病灶占大多数;④影像学检查显示肺部病灶多为球形，常不带毛刺。