胸膜转移瘤的主要病因有血源性转移、直接浸润、淋巴传播等，好发于有恶性肿瘤病史的患者。
其他部位的原发恶性肿瘤转移到胸膜的途径主要可分为三类：
1、血行性转移：常见于肺癌，往往发生在肿瘤组织侵入血管之后，肉眼可见的例如肺动脉肿瘤栓塞，或原发肿瘤侵入血管，约占胸膜转移瘤病例的78%。
2、直接浸润：临近肿瘤组织对胸膜的直接侵入，约占本病的18%，常见于纵隔淋巴瘤和肺癌。
3、淋巴传播：恶性肿瘤通过淋巴结系统转移至纵隔、肺门淋巴结，从而进一步转移至胸膜，此类方式导致胸膜转移瘤少见，可见于胸腺癌、肺癌。
4、种植转移：周围型肺癌增大破溃时胸腔内肿瘤播散性种植所致。