小细胞肺癌的临床症状与肿瘤发生的部位有关。位于肺门区的肿瘤主要是压迫相邻组织器官引起的症状。与局部扩散的鳞状细胞癌相比，喘鸣和咯血相对较少见，而声嘶和呛咳更为常见。10%患者由于肿瘤压迫上腔静脉而表现为上腔静脉综合征。

临床症状与转移病变密切相关，例如体重减轻，由于肝脏、肾上腺或者胰腺部位转移引起腹痛，由于骨转移引起骨痛等。5%-10%的患者在做出原发性诊断的时候就已经发生了脑转移，并引起中枢神经系统的症状，包括恶心、呕吐等。大多数患者更倾向于疾病进展过程中发生这些症状。

副肿瘤综合征也可引起神经学症状，可累及神经系统的任何部位，如脑、脊髓、周围神经，神经肌肉接头处以及肌肉等。与其他类型的非小细胞肺癌相比，大细胞肺癌临床表现并没有特殊之处。常见的症状有咳嗽，约半数以上的肺癌患者在就诊时会伴有咳嗽，尤其是典型的刺激性干咳，痰中带血丝和咯血。以痰中带血为首发症状的肺癌患者大约占25%-35%。胸痛、发热，以发热为首发症状的肺癌患者大约占20%左右，气促，大约有6.6%的肺癌患者以气促为首发表现。大细胞肺癌异位激素分泌比较少见。