La mediastinoscopia viene usata per la stadiazione del cancro polmonare, specialmente quando linfonodi ingrossati sono evidenziati dalla rx del torace o dalla TC. Alcuni medici sostengono che tutti i pazienti con cancro polmonare devono essere sottoposti a procedure invasive per la stadiazione; altri usano tali procedure solamente nei pazienti con linfonodi identificati dalla diagnostica per immagini. La mediastinoscopia può essere usata per diagnosticare le masse mediastiniche o per analizzare dei linfonodi in pazienti che potrebbero avere un linfoma o affezioni granulomatose.

Le controindicazioni sono la non tolleranza verso un anestetico generale; la sindrome della vena cava superiore; irradiazione del mediastino, mediastinoscopia, sternotomia mediana o tracheostomia eseguite in precedenza e l'aneurisma dell'arco aortico.

La mediastinoscopia è effettuata in anestesia generale in una sala operatoria. Il mediastinoscopio viene passato attraverso la fossa soprasternale, consentendo l'accesso ad alcuni linfonodi della carena e dell'ilo, ai linfonodi peribronchiali e paratracheali e al mediastino posteriore superiore.

Le complicanze si verificano in < 1% dei pazienti. Esse comprendono il sanguinamento, la paralisi delle corde vocali secondaria al danneggiamento del nervo laringeo ricorrente e il chilotorace dovuto a lesione del dotto toracico.