適合于病變局限于一個肺葉內的肺癌。肺葉切除能將腫瘤所在的肺葉連同引流的葉支氣管周圍的淋巴結及縱隔淋巴結一同切除。既能徹底切除腫瘤組織，又能最大限度地保留正常肺組織，患者一般都能耐受手術。手術并發癥和死亡率明顯低于全肺切除術，是目前肺癌外科治療的首選手術方式。
雙葉肺切除是指同時切除右側的上葉和中葉，或者右側的中葉和下葉。前者適合于周圍型肺癌跨葉裂生長，后者主要適合于中葉或下葉的中央型肺癌，病變位于中、下葉開口附近，只有行雙葉肺切除才能完整切除腫瘤組織。少數情況下行雙葉肺切除的原因是肺葉間血管或淋巴結的侵犯所致。
袖式肺葉切除術，包括支氣管袖式及血管袖式肺葉切除術，是將患病肺葉同相連的一段主支氣管或肺動脈干一并切除，再將支氣管或血管對端吻合的成形術。如此可以保留有用的肺組織，避免行全肺切除術。主要適用于上葉中央型肺癌累及上葉支氣管開口，或（和）肺動脈干時。袖式肺葉切除在完整切除腫瘤及清掃淋巴結上，不及全肺切除術干凈徹底，對肺功能減損的患者是一種替代辦法，但不能常規替代肺功能良好患者的全肺切除術。