肺癌晚期是病情已经出现转移，相对于早期肺癌，早期肺癌可以选择单一的手术治疗，但晚期肺癌可能往往选择综合治疗的方法，其中化疗是常用的选择手段。根据化疗的临床选择，可以根据病人的情况、病理分期，希望通过化疗达到治疗目的，可以把化疗分类为根治性化疗、姑息化疗、新辅助化疗、辅助化疗、局部腔内化疗和血管介入化疗。
小细胞肺癌是以化疗为主的综合治疗手段，而且小细胞肺癌的化疗相对敏感，确诊小细胞肺癌的患者化疗是首选方法，非小细胞肺癌驱动基因阳性患者首选分子靶向治疗。但驱动基因阴性的患者，以化疗为主的综合治疗，可以联合抗血管生成，也可 以联合免疫治疗，有些患者肿瘤相对比较大，可以通过化疗手段，使肿块缩小以后再创造手术机会。部分患者手术以后，由于淋巴结转移等相关危险因素的存在，可能需要进行术后辅助化疗。对于晚期扩散、转移的肿瘤，如胸腔转移、心包转移、腹膜腔转移，大量胸腔积液导致压迫症状，可以通过局部灌注化疗来改善症状，所以即使是晚期肺癌，化疗应该比较常用，而且是有效的治疗手段。