目的：探究多西紫杉醇与培美曲塞分别联合奈达铂在晚期非小细胞肺癌(NSCLC)二线化疗中的应用效果。方法：将2021年1月至2022年12月郑州大学第一附属医院收治的110例NSCLC患者纳入研究。使用数字随机表法分为多西紫杉醇组和培美曲塞组，两组各55例。培美曲塞组患者接受培美曲塞联合奈达铂治疗，多西紫杉醇组患者接受多西紫杉醇联合奈达铂治疗。以21d为1个疗程，治疗4个疗程。观察两组患者的治疗效果，肿瘤标志物水平[鳞状细胞癌抗原(SCC-Ag)、癌胚抗原(CEA)、细胞质胸苷激酶1(TK1)],生活质量[肺癌功能治疗评价量表(FACT-L)评分]和毒副反应发生率(胃肠道反应、肾功能受损、骨髓抑制)。结果：培美曲塞组患者治疗有效率高于多西紫杉醇组(P<0.05);培美曲塞组患者SCC-Ag、CEA、TK1水平低于多西紫杉醇组(P<0.05);培美曲塞组患者FACT-L评分高于多西紫杉醇组(P<0.05);两组毒副反应发生率差异不显著(P>0.05)。结论：培美曲塞联合奈达铂可延缓晚期NSCLC患者的病情进展，在二线化疗中疗效显著，能够提高患者的生活质量。