Om lag 80 prosent av personer med lungekreft har ikke-småcellet lungekreft. Avhengig av typen av kreftcelle til stede, er ikke-småcellet kreft i sin tur deles opp i flere undergrupper. Plateepitelkarsinom begynner i tynne, flate overflate celler som linje i luftveiene, og er den vanligste typen. Adenokarsinom former i celler som har en sekretorisk eller kjertelfunksjon. Adenosquamous carcinoma begynner i flate celler som også har sekretoriske egenskaper. I sarcomatoid carcinoma, cellene ser markant unormale under mikroskopet. Karsinoide svulster vokser langsomt, og slipper hormoner når stimulert av nervesystemet. Celler i spyttkjertlene i større luftveiene kan også bli kreft.
Kreftceller i ikke-småcellet lungekreft kan produsere hormoner eller hormonlignende stoffer for å forårsake visse tilstander som kalles paraneoplastic syndromer. Disse tilstandene omfatter høyt kalsiumnivå i blodet, unormal clotting, overvekst av visse bein og de i fingertuppene spesielt, og unormal brystvekst hos menn.
Folk med ikke-småcellet lungekreft tendens til å bli diagnostisert senere i i løpet av sin sykdom, noe som gjør disse en vanskelig gruppe av kreft å behandle. Den type kreft, beliggenheten og scene, tilstedeværelse av symptomer, og pasientens generelle tilstand og evne til å tåle behandling alle påvirke det endelige utfallet. Symptomer inkluderer tungpustethet, brystsmerter, hoste opp blod, tretthet, feber og vekttap. En diagnose er vanligvis laget av bildediagnostikk, en lunge biopsi, og blodprøver.
Tidlig ikke-småcellet lungekreft kan behandles med kirurgi. Når det sprer seg til omkringliggende brystvevet og til lymfeknuter, er cellegift og strålebehandling ofte ansatt. Nyere former for behandling inkluderer laser terapi, fotodynamisk terapi, og biotherapy. De fem-års overlevelse for tidlig ikke-småcellet lungekreft er nær 50 prosent; fem års overlevelse synker til om lag to prosent i de mest avanserte tilfeller. En rekke kliniske studier er i gang for å finne bedre behandlingstilbud. The National Cancer Institute nettsiden gir informasjon om slike prøvelser.