El trasplante de pulmón es a menudo la única opción de tratamiento viable para un paciente con enfermedad pulmonar en etapa terminal. Los resultados del trasplante de pulmón han mejorado sustancialmente con el tiempo, pero la lesión por isquemia-reperfusión, la disfunción primaria del injerto, el rechazo agudo y la disfunción crónica del injerto pulmonar (CLAD) siguen siendo problemas significativos. Las células estromales mesenquimales (MSC) son células pluripotentes que tienen efectos paracrinos antiinflamatorios y protectores y pueden ser beneficiosas en el trasplante de órganos sólidos. Aquí revisamos los estudios experimentales en los que se han utilizado MSC para proteger el pulmón donante contra la lesión por isquemia-reperfusión y las respuestas aloinmunes, así como los estudios experimentales y clínicos que utilizan MSC para prevenir o tratar CLAD. Además, delineamos la perfusión pulmonar ex vivo (EVLP) como una plataforma óptima para la administración de MSC pulmonares del donante, así como cómo el potencial terapéutico de las MSC podría ser aprovechado aún más con la ingeniería genética.