据肺组织切除的范围，常见的手术方式可分为楔形切除术、肺段切除术、肺叶切除术、联合肺叶切除术、支气管袖式肺叶切除术和全肺切除术。根据手术入路，可分为传统后外侧切口、不切断肌肉的小切口以及电视辅助胸腔镜外科手术（VATS）。
　　肺叶切除术是治疗原发性非小细胞肺癌的标准术式。术中依次处理肺静脉、肺动脉，最后处理支气管。当肿瘤侵犯叶间裂或肿物侵犯右中间干支气管时，双肺叶切除或肺叶+受侵肺楔形切除是更为合适的选择。当肿瘤满足下列条件时，可能需行全肺切除方能将肿瘤完整切除：
　　①肺动脉主干近端受累；
　　②巨大中心型肿物累及同侧所有肺叶；
　　③肺裂内肺动脉被肿瘤和肿大淋巴结侵犯；
　　④上、下肺静脉汇合处受累；
　　⑤支气管分嵴处广泛受侵，难以进行支气管成形术。
　　全肺切除的总死亡率大约为6％-8％。全肺切除术对肺功能影响非常显著，支气管袖式肺叶切除术、支气管肺动脉双袖式肺叶切除术及肺动脉成形肺叶切除术可使部分患者避免全肺切除术，并可保证肿瘤完整切除。当满足下列条件，可考虑行行支气管袖式肺叶切除术：
　　（1）肿瘤位于肺叶开口处；
　　（2）肿瘤距隆突的距离满足吻合需求；
　　（3）保证肺门、纵隔转移淋巴结可同时清除；
　　（4）如肿瘤累及肺动脉干，则需行肺动脉成形术。
　　支气管袖式肺叶切除术的死亡率约2.5％-6％，低于全肺切除术。支气管袖式肺叶切除术体现了“最大限度切除病变肺组织，最大限度保留健康肺组织”的肺癌外科治疗原则。部分胸外科医师更倾向于全肺切除术是出于对支气管袖式肺叶切除术能否根治肿瘤的怀疑。
　　大量的临床研究显示，支气管袖式肺叶切除术长期随访结果优于或近似于全肺切除术，生活质量比全肺切除术高。究竟是选用支气管袖式肺叶切除术还是全肺切除术，很大程度上归结于手术医师的手术技术及手术观念。对于预期全肺切除术可能性较大的患者，可行术前新辅助化疗，有可能使一部分原本需要全肺切除术的患者仅行支气管袖式肺叶切除术即能满足肿瘤根治要求。支气管袖式肺叶切除术最常用于右肺上叶中心型肺癌的切除。在术中，应常规对支气管残端进行冰冻病理检查，评价是否达到完全性切除标准。
　　对于术前接受新辅助化放疗的患者，应警惕由于局部血供不良造成的吻合口瘘的风险。在吻合后，应常规在吻合口加固，可用于加固吻合口的自身组织包括心包外脂肪组织、壁层胸膜及大网膜组织。鉴于支气管袖式肺叶切除对手术技术要求较高，建议由经验丰富的医师完成。
　　对于肺功能较差或高龄患者，可考虑行局限性切除，如肺段切除或楔形切除。由于楔形切除术后局部复发率较高，故建议肺段切除术作为局限性切除的首选，其更符合解剖性切除的要求。能够进行肺段切除的解剖部位有左肺上叶舌段、固有段，双肺下叶背段。肺段切除术要求术者对支气管及动静脉的解剖有详尽的了解。由于肺段之间的没有明确的解剖界限，需要在切断肺段静脉及动脉后，阻断拟切除肺段的段支气管，复张肺叶，剩余不张的肺组织即为需要切除的肺段。局限性切除，
　　在手术入路方面，电视辅助胸腔镜外科手术（VATS）越来越受到胸外科医师的重视。研究标明，电视辅助胸腔镜外科手术较传统的后外侧切口有更低的急性及慢性胸痛发生率，并可缩短住院时间。Ⅰ期非小细胞肺癌行胸腔镜肺叶切除术加纵隔淋巴结切除术，5年生存率、局部复发率与常规开胸手术相似，鉴于胸腔镜肺叶切除术患者术后恢复更快、并发症更少，故对于无解剖学和手术方面禁忌症的Ⅰ期非小细胞肺癌，胸腔镜肺叶切除术可作为一种选择。