La risonanza magnetica del torace senza e con mezzo di contrasto è un esame complementare alla TC per lo studio delle patologie toraciche che beneficiano dell'elevata risoluzione dei tessuti molli offerta dalla RM. Le sequenze senza contrasto (T1, T2, STIR) studiano il mediastino (masse timiche, linfomatose, neurogeniche, cisti), la parete toracica (tumori costali e dei tessuti molli, invasione della parete da tumori polmonari), il diaframma e le lesioni polmonari adiacenti alla parete o al mediastino. Le sequenze con gadolinio (T1 con soppressione del grasso dinamico e tardivo) caratterizzano le masse mediastiniche (differenziazione tra timoma, linfoma, carcinoma timico, cisti, tumore germinale), evidenziano l'invasione delle strutture vascolari mediastiniche (vena cava, arterie polmonari, aorta) e della parete toracica, e valutano i tumori del solco superiore (tumore di Pancoast con invasione del plesso brachiale e dei vasi succlavi). La RM è superiore alla TC nella valutazione dell'invasione del plesso brachiale, del canale spinale e del diaframma.