肺癌的生长速度以及扩散和转移情况，决定于癌细胞的组织学类型和分化程度以及病人的免疫功能状态。一般有下列数种途径：
（一）局部直接蔓延扩散：癌肿在支气管壁发生后可向支气管腔内生长，引致管腔狭窄或完全阻塞。癌肿向支气管外长大即侵入肺组织，再蔓延扩展侵及邻近的器官组织。中央型肺癌蔓延扩展入肺门、纵隔后即可压迫或侵犯淋巴、血管，神经以及位于纵隔的多种器官和组织。靠近肺边缘部位的周围型肺癌则常侵及胸膜，引起胸膜腔积液和胸壁转移。癌肿尚可穿越肺叶间裂侵入相邻的其它肺叶。巨大的癌肿由于中心部分缺血、组织坏死、液化，形成癌性空洞。
（二）淋巴道转移：淋巴道转移是支气管肺癌常见的主要扩散途径。未分化小细胞癌在较早阶段即可经淋巴道转移，鳞状上皮细胞癌经淋巴道转移甚为多见。腺癌常经血道转移，但亦可发生淋巴道转移。癌细胞经支气管和肺血管周围的淋巴管道先侵入邻近的肺段或肺叶、支气管旁淋巴结，然后根据肺癌所在部位到达肺门、气管隆突下、纵隔、气管旁淋巴结，再累及锁骨上、前斜角肌和颈部淋巴结。纵隔气管旁和颈部淋巴结转移，一般发生在肺癌的同侧，左侧肺癌淋巴转移可发生在肺癌的对侧，即所谓交叉转移。肺癌侵入胸壁和膈面胸膜后，可经淋巴道转移到腋下、颈部和上腹部淋巴结。
（三）血道转移：肺癌发生血道转移者病变已进入晚期。未分化癌可较早呈现血道转移。腺癌经血道转移较为多见。晚期鳞状上皮细胞癌经血道转移亦不少见。通常癌细胞侵入肺静脉系统，然后经左心随体循环血流而转移到全身各处器官和组织，最常见的转移部位有肝、骨骼、肾上腺、肾、脑等。
（四）气道播散：少数肺癌病例脱落的癌细胞可经气管扩散植入同侧或对侧其他肺段或肺叶，形成新的癌灶。细支气管肺泡癌较常发生气道播散。