目的探讨血清肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）、细胞角蛋白19片段（CYFRA21-1）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）、鳞状细胞癌相关抗原（SCC）及胃泌素释放肽前体（Pro-GRP）对肺癌诊断的临床应用价值。方法收集该院2022年7月至2023年7月初次诊断的87例肺癌患者为肺癌组。另选取同期在该院确诊为肺炎、良性结节、慢性阻塞性肺疾病、肺结核等良性肺病患者45例为良性肺病组。使用化学发光法检测血清CEA、CYFRA21-1、NSE、SCC、Pro-GRP水平，比较肺癌组与良性肺病组血清肿瘤标志物水平的差异，分析肿瘤标志物对肺癌病理分型的鉴别诊断价值，绘制受试者工作特征（ROC）曲线预测肿瘤标志物联合检测对肺癌的诊断效能。结果肺癌组血清CYFRA21-1检测阳性率最高， SCC阳性率最低。肺癌组CEA、CYFRA21-1、NSE、Pro-GRP水平均明显高于良性肺病组，差异有统计学意义（P<0.05）。肺腺癌患者CEA水平高于肺鳞癌患者，差异有统计学意义（P<0.05）。肺鳞癌患者CYFRA21-1水平高于小细胞肺癌患者，差异有统计学意义（P<0.05）；肺鳞癌患者SCC水平高于肺腺癌患者，差异有统计学意义（P<0.05）。小细胞肺癌患者NSE、Pro-GRP水平均高于肺腺癌和肺鳞癌患者，差异有统计学意义（P<0.05）。ROC曲线结果显示，SCC对肺癌诊断效能较低，CEA、CYFRA21-1、NSE、SCC、Pro-GRP联合检测鉴别肺癌与良性肺病的曲线下面积为0.928，大于各项肿瘤标志物单独检测，联合检测的灵敏度和特异度分别为89.7%和88.9%。结论CEA、CYFRA21-1、NSE、SCC、Pro-GRP联合检测可提高肺癌的诊断效能。