Najpogostejši znaki in simptomi raka pljuč so kašelj (na novo nastali ali sprememba kroničnega kadilskega kašlja), hujšanje, občutek težkega dihanja, izkašljevanje krvi, bolečina v prsih, vratu ali v ramah, hripavost, težko požiranje,. Rak pljuč lahko povzroči zaporo v dihalnih poteh in onemogoči izkašljevanje sluzi, kar lahko povzroči pljučnico. Rak zgornjega režnja pljuč lahko vrašča v simpatični živčni sistem ter povzroči spremembe v znojenju in prilagoditvi oči ter slabšo mišično moč v roki. 

Rak pljuč se zaradi nespecifičnih simptomov pogosto diagnosticira šele, ko je že razširjen, in se lahko kaže kot bolečine v kosteh, patološki zlomi kosti ali zlatenica.