Le cancer bronchopulmonaire est la plus grande cause de mortalité d'origine tumorale dans le monde avec un taux de survie inversement proportionnel au stade de la tumeur. Un diagnostic précoce et un bilan d'extension initial de qualité sont les garants d'un traitement optimal par chirurgie. La tomodensitométrie est l'imagerie essentielle au cours du bilan initial et du suivi évolutif, avec un apport indiscutable des dernières générations de scanners multidétecteurs autorisant de multiples techniques de reconstruction à partir d'une acquisition volumique. L'imagerie par résonance magnétique est dédiée essentiellement à l'exploration rachidienne, cardiopéricardique, parfois cérébrale, osseuse périphérique et surrénalienne. Ces techniques, qui n'apportent que des informations morphologiques, souffrent de performances limitées en termes de caractérisation tissulaire. Une corrélation aux données fonctionnelles de la tomographie à émission de positons s'avère très pertinente lors du diagnostic initial. Malgré une résolution spatiale inférieure à celle de la tomodensitométrie, la tomographie à émission de positons a le potentiel de détecter des métastases occultes ganglionnaires et extrathoraciques. Une meilleure stadification initiale est ainsi obtenue grâce aux informations couplées des deux techniques. La preuve formelle de la nature d'une anomalie détectée en imagerie doit être obtenue afin d'optimiser le choix thérapeutique. Au cours du suivi évolutif, la place de la tomographie à émission de positons apparaît également indéniable, en particulier dans la différenciation fibrose versus récidive, de même que dans l'évaluation de l'efficacité d'une chimiothérapie.