Il carcinoma squamocellulare è più frequente nei maschi ed è l'isotipo maggiormente correlato al fumo di sigaretta. Gli aspetti microscopici sono caratteristici nelle forme ben differenziate, in cui si osserva produzione di cheratina e formazione di ponti intercellulari; molte forme scarsamente differenziate, invece, possono avere aspetti analoghi all'istotipo indifferenziato a grandi cellule ed entrare in diagnosi differenziale con questo. Il carcinoma squamocellulare insorge nei bronchi centrali di grosso calibro, tende a diffondere localmente e a metastatizzare un po' più tardi degli altri istotipi, ma la velocità di crescita nella sede di origine è di solito più rapida. Nell'epitelio bronchiale adiacente alla massa neoplastica è possibile evidenziare aree di metaplasia squamosa o di displasia epiteliale, fino a focolai di vero e proprio carcinoma in situ.