Flestir sjúklingar sem greinast með lungnakrabbamein hafa einkenni sem rekja má til sjúkdómsins. Hlutfall þeirra sem greinast fyrir tilviljun, t.d. þegar tekin er röntgenmynd af lungum, fer þó vaxandi vegna tækniframfara í myndgreiningu, t.d. fullkomnari tölvusneiðmynda.

Fjölbreytt einkenni geta fylgt lungnakrabbameini, en margir hafa fleiri en eitt einkenni samtímis. Algengust eru einkenni frá öndunarvegum, sérstaklega hósti, mæði, brjóstverkur og blóð í hráka. Hjá einstaklingum sem hafa reykt lengi getur verið erfitt að greina einkenni lungnakrabbameins frá reykingatengdum kvillum eins og berkjubólgu og lungnateppu. Sjúklingar bíða því oft með að leita til læknis, sem getur orðið til þess að greining dregst á langinn. Einkenni sem sjást sjaldnar eru hæsi og taugaverkur út í handlegg. Þriðji hver sjúklingur hefur einkenni sem rekja má til dreifingar sjúkdómsins til annarra líffæra, t.d. verki í beinum, eitlastækkanir á hálsi og höfuðverk.

Svokölluð hjákenni (e. paraneoplastic syndrome) geta einnig sést hjá sjúklingum með útbreitt lungnakrabbamein og koma þau fyrir hjá 10-20% þeirra. Oftast er um hormónatengd einkenni að ræða eins og hækkun á kalki í blóði. Hjákenni geta einnig komið fram í beinum og liðum eða sem truflanir á starfsemi útlimatauga.