小細胞肺がんに対する最初の化学療法は効果がないのが普通です。
体質や薬剤に対する感受性は人それぞれで、化学療法の効果が現れるまでに1～2サイクルかかることもあります。 小細胞肺がんは他の肺がんに比べて化学療法や放射線療法の効果が高い。 一般に、小細胞肺癌は手術で治療されることはなく、外科的切除が行われるのは病期が限定されたごく少数の患者に限られる。
小細胞肺癌の多くは診断時に全身に転移する傾向があり、薬剤に急速に耐性を示すため、化学療法が無効な場合には化学療法と胸部放射線療法を併用した治療が選択される。
小細胞肺癌と診断された場合、その副作用を軽減するために、早期かつ標準的な治療が推奨される。