Tra i sintomi più precoci va considerata la tosse, secca e stizzosa, particolarmente evidente quando il tumore si accresce in prossimità della biforcazione tracheale o delle prime generazioni bronchiali, ricche di recettori irritativi; se però il tumore ha sede periferica questo sintomo può mancare del tutto. Nel carcinoma bronchiolo-alveolare la tosse può avere carattere più produttivo, per l'elevata produzione di secreto mucoso ad alta viscosità ad opera delle cellule neoplastiche. L'eventualità che il paziente si rivolga al medico a causa della tosse è purtroppo infrequente, in quanto spesso la malattia colpisce soggetti dediti al fumo da anni e perciò con tosse cronica.Tra i segni più indicativi, anche se spesso tardivi, si ricorda la presenza di striature ematiche nell'espettorato.La tosse, l'emottisi, il riscontro obiettivo di sibili e stridori respiratori, la dispnea e la polmonite ostruttiva, spesso febbrile e ricorrente sempre allo stesso lobo polmonare, sottendono una crescita neoplastica centrale o endobronchiale. Lo sviluppo periferico del tumore primitivo polmonare causa dolore da compressione pleurica o della parete toracica, dispnea da insufficienza restrittiva e i sintomi dell'ascesso polmonare in caso di escavazione della neoplasia.La sintomatologia può diventare imponente se il tumore ha tendenza ad accrescersi rapidamente e ad invadere le strutture contigue al polmone.L'invasione del cavo pleurico può esitare nella formazione di un versamento, spesso a carattere emorragico, d'importanza fondamentale dal punto di vista terapeutico e prognostico. L'interessamento degli organi mediastinici provoca disfonia, disfagia, dispnea, alle quali spesso si associano paralisi frenica con innalzamento emidiaframmatico e paralisi del simpatico con sindrome di Horner (enoftalmo, ptosi palpebrale, miosi, anidrosi del volto ipsilaterale alla lesione).La sindrome di Pancoast o del tumore del solco superiore deriva dalla diffusione locale di un tumore dell'apice polmonare con interessamento dell'ottavo nervo cervicale e dei primi due nervi toracici (dolore alla spalla irradiato all'arto superiore, spesso associato alla sindrome di Horner). La compressione o l'ostruzione vascolare mediastinica è invece responsabile della sindrome della vena cava superiore, caratterizzata da un ridotto ritorno venoso al cuore.In alcuni casi, infine, il tumore del polmone può dare segno di sé attraverso una sintomatologia sistemica ad eziologia paraneoplastica, caratterizzata da febbre, anemia, anoressia ed un progressivo decadimento fisico, con calo ponderale anche imponente fino allo stato di "cachessia neoplastica". A questa si aggiungono sovente altre sindromi paraneoplastiche a carattere endocrino, connettivo-scheletrico, neurologico-miopatico.