上腔静脉综合征的处理较为繁琐，通常患者出现上腔静脉综合征时已发展为局部晚期肺癌，为ⅢB期-Ⅳ期。ⅢB期多半压迫了上腔静脉，临床上通常采取放射治疗，但放射治疗所使用的剂量较大，同时也有一定副作用。

放射治疗目的是使患者的肿瘤缩小，疏通静脉，缓解静脉压迫。上腔静脉综合征的手术治疗同样较为繁琐，通常进行上腔静脉置换术。该类晚期肿瘤患者进行手术后，预后不佳，而且风险较大，因此采取放化疗效果较好。