目的探讨贝伐单抗联合化疗在治疗非小细胞肺癌合并恶性胸腔积液患者中的临床应用效果。方法选取2013年1月至2016年6月间青岛市中心医院收治的86例非小细胞肺癌合并恶性胸腔积液患者为研究对象,采用随机数表法分成两组,每组43例,其中,观察组患者在常规化疗基础上添加贝伐单抗联合治疗,对照组患者接受常规化疗。比较两组患者的治疗效果,同时对患者治疗过程中发现的蛋白尿、高血压、发热、疼痛和脱发等不良反应情况进行统计,并将不良反应按照从大到小严重程度分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级不良反应。结果观察组患者总有效率为74.4%,较对照组患者总有效率51.2%高,差异有统计学意义(P<0.05)。观察组Ⅳ级不良反应发生率少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论贝伐单抗联合化疗治疗非小细胞肺癌合并恶性胸腔积液患者有显著效果,能有效减少恶性胸腔积液的产生,较大程度减少患者不良反应的发生情况,适合临床推广。