胸外科是广东省肺癌研究所的主要科室之一。科室目前共有床位40张，年手术量超过1600台并逐年增长，主要承担肺癌为主的胸部肿瘤（含纵膈肿瘤）以外科手术为主的综合诊断和治疗。学术带头人吴一龙教授在国内首先开展肺癌系统性淋巴结清扫的随机对照研究，证明了系统性纵隔淋巴结的清扫可以提高肺癌患者的生存率，减少局部复发，并总结制定了一整套简洁、易于操作的系统性纵隔淋巴结程序，保证了肺癌外科治疗的彻底性和规范性。科室遵循个体化和规范化治疗理念，联合肺内科、放射治疗科、介入科、影像科、病理科、基因检测中心和实验室平台等科室，进行多学科综合治疗，为每个患者制定最适合的诊断和治疗方案，极大地提高手术诊疗患者的生存率和生存质量。
科室常规开展胸腔镜下肺叶切除+系统性纵隔淋巴结清扫术、肺段精准切除术、肺楔形切除术，复杂及高难度胸部肿瘤的切除术包括隆突成型、支气管/肺动脉袖状切除、Pancoast瘤、血管置换、胸壁肿瘤的整块切除和重建、全胸膜剥脱术、胸膜外全肺切除治疗胸膜间皮瘤、巨大纵隔肿瘤切除等。科室还常规开展纵隔镜淋巴结活检、经支气管超声内镜活检术（EBUS）、颈部及锁骨上淋巴结活检术等。术前三维重建及流域分析技术指导肺结节的精准切除，以及极大地减少了患者术后疼痛的改良胸管引流技术等为该科特色技术。
科室骨干：肺二科现有主任医师3名，副主任医师2名，主治医师2名，住院医师4名，医师助理1名。其中获博士学位9人，博士生导师2名。科室重视人才的培养，所有医师接受过完整的肿瘤专业训练，定期派骨干到国外著名肿瘤中心和胸外科进修和学习，并定期参加国外学术交流。
科研及教学：广东省肺癌研究所每年承担中国抗癌协会肺癌专业委员会和中国抗癌协会临床肿瘤协作中心（CSCO）主办的“中国肺癌高峰论坛”组织工作，会议聚集全国肺癌领域的顶尖专家，针对肺癌诊治方面的重点难点进行讨论并形成共识。科室牵头的多项临床试验成果发表在TheNewEnglandJournalofMedicine、LancetOncology、JournalofClinicalOncology等顶尖学术期刊。科室承担华南理工大学医学院、广东省心血管病研究所、南方医科大学、汕头大学、广东医科大学等多所医学高等院校的本科生及研究生教育。
