Pienisoluisia keuhkosyöpiä pidetään yhtenä yleisimmistä syövän muodoista. Vaikka tätä ehtoa pidetään yleensä melko vakavana, pienisoluisen keuhkosyövän hoitoja on lukuisia ja erilaisia. Yksi tämän tilan yleisimmistä hoitomuodoista on leikkaus, vaikka muut hoitomuodot, kuten kemoterapia, sädehoito ja radiotaajuiset ablaatiot, voivat myös olla tehokkaita. Joissakin tapauksissa useiden menettelyjen yhdistelmä tarjoaa parhaat tulokset.
Useiden tutkimusten mukaan yksi onnistuneimmista pienisoluisen keuhkosyövän hoidoista on leikkaus. Leikkaus tämän tilan hoitoon on kuitenkin tehokkainta, kun syöpä on alkuvaiheessa. Tyypillisesti pienisoluisen keuhkosyövän hoitoon liittyvät leikkaukset vaihtelevat aggressiivisuuden mukaan ja voivat sisältää yhden lohkon osan poistamisen, lohkon täydellisen poiston tai täydellisen keuhkojen poiston. Kun se tehdään oikein, kirurgisten toimenpiteiden, jotka pystyvät poistamaan koko syöpämassan, katsotaan yleensä tarjoavan parhaan ennusteen. Joissakin tapauksissa potilaat, joille tehdään tämäntyyppinen leikkaus, voivat palata päivittäiseen toimintaansa muutaman viikon kuluessa.
Yleisiä pienisoluisen keuhkosyövän hoitoja ovat myös kemoterapia. Kemoterapiaa käytetään usein ennen leikkausta yrittämällä pienentää pienisoluisia keuhkosyöpäkasvaimia hallittavampaan kokoon. Useimmissa tapauksissa kasvain, joka on pienentynyt kemoterapian avulla, johtaa kirurgiseen toimenpiteeseen, joka alentaa merkittävästi potilaan riskiä. Kemoterapiaa käytetään muissa tapauksissa pitkälle kehittyneiden pienisoluisten syöpien hoitoon. Näille potilaille kemoterapiaa käytetään ensisijaisesti oireiden minimoimiseen ja pitkäikäisyyden lisäämiseen.
Toinen yleisimmistä pienisoluisen keuhkosyövän hoidoista on sädehoito. Tätä hoitoa käytetään yleisimmin potilaille, jotka eivät pysty leikkaamaan, mutta muissa tapauksissa sitä voidaan käyttää leikkauksen lisäksi. Säteilyä pidetään usein myös levinneen syövän hoitomuodona, ja sitä käytetään tällä tavoin useimmiten palliatiivisessa hoidossa.
Radiotaajuisten ablaatioiden katsotaan myös olevan yksi pienisoluisen keuhkosyövän mahdollisista hoidoista. Ne toimivat lämmittämällä ja tuhoamalla keuhkosyöpäsolut. Vaikka tutkimukset ovat osoittaneet suurta onnistumisastetta tämän hoitomenetelmän avulla, se on osoittautunut tehokkaimmaksi pienisoluisten keuhkosyöpäkasvainten hoidossa, jotka ovat keuhkojen ulkoreunassa.