A cirurgia é um dos pilares principais da oncologia torácica. Ela engloba desde procedimentos para realização do diagnóstico do câncer (broncoscopia, biópsias guiadas por imagem), estadiamento (avaliação da extensão da doença) até o tratamento curativo com ressecção de tumores em fases iniciais.

Em casos já avançados da doença, a equipe cirúrgica também se faz muito importante ao passo que auxilia no manejo de sintomas relacionados ao câncer. Um exemplo de sua atuação é a toracocentese, procedimento de retirada de líquido que envolve o pulmão que, quando acumulado, leva ao desconforto respiratório do paciente.

Diferentes extensões de cirurgias podem ser realizadas, através de diferentes técnicas.

Podemos citar procedimentos mais simples como segmentectomias (retiradas de um segmento do pulmão) a complexos como pneumectomias (retirada de todo pulmão) com reconstrução de estruturas e uso de próteses.

Assim como no tratamento sistêmico, as incorporações de novas tecnologias têm beneficiado cada vez mais os pacientes. Procedimentos minimamente invasivos, vídeoassistidos ou com auxílio de robôs, mostraram-se eficazes e seguros, além de apresentaram menores taxas de complicações e menor tempo de recuperação.