肿瘤标志物并不能作为肺癌确诊的依据，只起到辅助诊断的作用。肺癌比较常见的肿瘤标志物有癌胚抗原、鳞状细胞癌相关抗原、细胞角蛋白19片段、神经元特异性烯醇化酶以及胃泌素释放肽前体。其中鳞状细胞癌相关抗原和细胞角蛋白19片段对鳞癌的敏感性较高，癌胚抗原在肺腺癌中阳性率最高，神经元特异性烯醇化酶和胃泌素释放肽前体对于小细胞癌有较高的特异性。某些晚期肺癌的病人也可能出现CA125的升高。
