Näyttäisi siltä, että keuhkosyöpä olisi helppo tarttua ja diagnosoida sen oireiden vuoksi, mutta näin ei aina ole. Noin 25 prosentilla ihmisistä, joilla on minkä tahansa tyyppinen keuhkosyöpä, ei välttämättä ole oireita, eivätkä he tiedä, että heillä on sairaus, elleivät he ole testatut jotain muuta tai kunnes syöpä leviää edelleen. Sitten syöpä tai kasvu voitaisiin havaita esimerkiksi röntgensäteillä, ja toivottavasti onnistunut hoito voisi alkaa. Muilla keuhkosyöpää sairastavilla ihmisillä on joitain oireita, jotka heidän on saatettava välittömästi lääkärin tietoon. Vaikka keuhkosyöpä on edelleen erittäin vaikea hoitaa, eloonjäämisasteet paranevat varhaisen diagnoosin myötä.
Keuhkosyövän tärkeimpiä oireita ovat muutokset olemassa olevaan yskään, veren yskiminen, uuden yskän tai kroonisen yskän kehittyminen. Jotkut ihmiset huomaavat lisääntynyttä hengitysvaikeutta, hengenahdistusta tai hengityksen vinkumista. Joskus käheä ääni voi olla yksi keuhkosyövän oireista, jos se ilmenee äkillisesti. Joskus keuhkosyöpää sairastavat ihmiset saavat jatkuvia keuhkoputkitulehduksia tai toistuvia keuhkokuumeita, koska keuhkot ovat vaurioituneet.
Jos syöpä leviää muille kehon alueille, keuhkosyöpään voi liittyä muita oireita, jotka eivät rajoitu keuhkoihin. Näitä voivat olla kipu, varsinkin jos keuhkosyöpä leviää luuhun. Vaihtoehtoisesti aivojen keuhkosyöpä voi aiheuttaa muutoksia näkökyvyssä tai toimia aivohalvausvaurioiden tavoin ja aiheuttaa lihasheikkoutta toiselle puolelle kehoa. Jos aivoissa esiintyy metastaattista keuhkosyöpää, se voi myös aika ajoin aiheuttaa kohtauksia. Toisaalta syöpä voi levitä muihin kehon osiin, ja monilla elimillä ei välttämättä ole lainkaan oireita.
Keuhkosyövän oireita ei ole lukuisia, mutta varmasti on väestö, joka on eniten vaarassa saada tämän syövän, mukaan lukien tupakoitsijat ja jopa entiset tupakoitsijat. Melko silmiinpistävä tilasto on, että 90% keuhkosyöpätapauksista esiintyy tupakoitsijoilla, ja jotkut lääketieteen ammattilaiset ovat jopa menneet niin pitkälle, että ne viittaavat siihen, että tupakointia on pidettävä keuhkosyövän varhaisena oireena, koska se lisää dramaattisesti riskiä sairastua tautiin . Tämä ei tarkoita, että kaikki tupakoitsijat saavat syöpää, mutta he ovat varmasti väestöryhmä, joka todennäköisimmin sairastuu.
Ottaen huomioon muutamat oireet ja se, että joillakin ihmisillä ei ehkä ole oireita, lääkäreiden keskuudessa on käyty jatkuvaa keskustelua siitä, onko järkevää tutkia tupakoitsijoita säännöllisesti keuhkosyövän oireiden varalta. Tällä hetkellä monet ovat tätä ajatusta vastaan etenkin silloin, kun tupakoitsijat ovat oireettomia, koska siihen saattaa liittyä paljon tarpeetonta testausta. Keskustelu tästä aiheesta jatkuu, mutta lääkärit ovat melko yhtenäisiä tupakoinnin suhteen, ja lähes kaikki suosittelevat voimakkaasti, että potilaat joko lopettavat tupakoinnin tai eivät koskaan aloita.