Il mediastino superiore assume un ruolo estremamente importante nella patologia tumorale del polmone; tumori infiltranti questa struttura posso dar luogo a una serie di entità sindromiche che vengono definite come sindromi mediastiniche; in tali entità si inquadra la sindrome della vena cava superiore, il cui substrato patogenetico deve essere ricercato nella compressione o nell'infiltrazione della vena cava superiore. Una precipua malattia è rappresentato dal gozzo sommerso, condizione non rara che rappresenta un possibile quadro di presentazione di gozzo. Una mediastinite derivante dalla diffusione di processi infiammatori del collo e del torace rappresenta un'ulteriore possibile entità patologica.