肾细胞癌(RCC)约占全部原发性恶性肾肿瘤的90％，并且估计仅在美国新做出肾癌诊断的约有28，000人，死亡人数超过11，000。症状很多，包括晚期三联症，即腹痛、肿块、血尿。此三联症很少出现，为晚期的典型征兆。目前普遍使用的切面成像，通过超声和CT检查偶然发现肾脏肿块已成为就诊时最常见的主诉。
当RCC患者出现血尿时，静脉尿路造影常常是首先被采用的诊断方法。可疑RCC的静脉尿路造影表现包括：受肿物的影响，肾脏轮廓异常以及集合系统的变形和移位。通过排除不在需要的影像平面的结构使肾断层造影提高集合系统和肾脏实质的清晰度。尽管断层造影很精细，静脉尿路造影仍然比其它评估肾脏病灶的方法要差些，特别是在检查小的、位置靠前面或后面并且没有引起肾外形或集合系统扭转的肿物时，静脉尿路造影或肾断层造影所发现的肿物需要经超声或CT检查作进一步证实。
RCC的诊断较复杂，因肾脏病灶发生率高。这些病灶多数为良性囊肿。肾实性肿块的超声特征为形状不均且边缘不清、有内部回声和声阻抗的肿物。遗憾的是，超声常不能将肾良性实性肿物或复杂的囊性病灶与RCC鉴别，所以这些由超声发现的病灶要求进一步行CT检查。尽管存在多种影像学检查方法，由于良性和恶性病灶表现的变化较大，所以RCC有时术前很难确诊。然而，不论是否作增强，CT仍是肾脏肿块特异性诊断的金标准。RCC的CT特征多种多样，包括：能增强的实性肿物，具有斑点状或不规则钙化，厚的或结节状壁且边界不对称，血运丰富，出血和坏死。
CT影像不仅对RCC的诊断，而且对其分期都十分重要。总的说来，CT对分期准确度在60％~90％之间，应当包括评估肾静脉、下腔静脉肾上腺和局部淋巴结，以及肝肺是否远处转移。RCC累及的静脉CT影像包括充盈缺损或低密度区，静脉管径的变化和静脉扩大。RCC所致的局部淋巴结转移预后很差，5年生存率约10％。增大的淋巴结或多个大小正常淋巴结聚集在一起，提示有淋巴结转移。直径大于2cm的淋巴结常含有转移的病灶。然而淋巴结是否受累根据大小的标准是有争论的，因为淋巴结增大也可能因为反应性增生所致。而且微小的转移沉积物尚不能通过目前现有影像学手段检测到。总之，通过CT确定腹膜后的淋巴结转移分期的敏感性和特异性大于80％。
MRI的改进，如：钆元素和特殊技术的应用，使MRI在评估肾脏病灶，尤其是较小病灶上提高了应用价值。 钆存在顺磁性对比增强，现在用于区别良性及恶性病灶，酷似增强CT。钆是MRI提高应用价值的主要因素。而且，钆肾毒性很低，因而对于肾功能不全或既往对碘造影剂出现过敏反应的患者来说具有重要的临床意义。在慎重评估肾脏肿物时，MRI适应症是辅助CT做出精确诊断和分期仍然存在疑问。与CT比较，MRI的优点包括，MRI超清晰的组织层面，能够发现局部肿瘤扩散和静脉受累。MRI尤其适于评估肾静脉或下腔静脉，因其显然比超声和CT优越，并且与腔静脉造影在检查静脉内瘤栓时至少有相同的敏感性。MRI在描述腔静脉瘤栓到膈、肝静脉和右心房的范围同样有价值。总之， MRI分期的准确度在80％~90％之间，诊断下腔静脉是否受累，具有很高的特异性(97％)。
在评估RCC方面，动脉造影仅起有限的作用。在评估肾脏肿物所有的检查中，动脉造影是最昂贵的一种侵入性检查手段。现在基本上已被其它精确无创的技术，如超声、CT和MRI所取代。动脉造影中RCC的典型表现有：血管丰富，动静脉交通支，静脉池。目前，动脉造影对RCC患者的主要用途是在计划行保留肾单位手术之前得到血管分布图像。特殊适应症包括：孤立肾、马蹄肾的RCC，双侧RCC、伴von Hipple-Lindau 综合征病人的肿瘤，以及肿瘤血管梗塞。血管造影对评估肾脏肿物合并严重高血压、血管性疾病或其它病史提示可能合并肾动脉疾病也可能有益处。
根治性肾切除仍是临床上局限性RCC治疗的金标准。保留肾单位手术被广泛接受，并且放宽了适应征，但是长期疗效尚未定论。同样，对于晚期病人来说，不论是在免疫治疗前后，行根治性肾切除和转移灶切除的作用仍有争议。
