纵隔肿瘤在形态上与原发或继发的肺肿瘤、肿大淋巴结、血管瘤等有时颇难区别。
常用检查方法如下：
1、X线检查：荧光透视发现肿瘤有搏动，应先明确为扩张性或传导性搏动。如为前者，可初步怀疑为动脉瘤，可用X线计波摄影或血管造影求证实。上纵隔肿瘤在X线透视时若随吞咽而向上移动，可初步诊断为甲状腺肿瘤。
正、侧、斜位X线平片、分层片，或高仟伏摄片，可明确肿瘤的部位、外形、密度、有无钙化或骨化等，从而初步判断肿瘤的类型。食道吞钡检查可了解食道或邻近器官是否受压。
2、纤维支气管镜或纤维食管镜检查：有助于明确支气管受压情况、程度，肿瘤是否已侵入支气管或食管，从而估计手术切除的可能性。
3、诊断性气胸：可判断肿瘤发生于胸壁或肺脏，肺内或肺外。诊断性气腹可区别膈下因素，如膈疝等。
4、纵隔充气造影：对显示前纵隔肿瘤的形态和明确有无纵隔淋巴结转移，颇有帮助。
5、纵隔镜检查：对明确气管旁、隆突下有无肿大的淋巴结，并可钳取活组织明确病因诊断。
6、电子计算机体层摄影：应用CT检查前纵隔瘤肿、淋巴结肿大、纵隔脂肪组织的病变比其他任何X线检查法均可靠。CT诊断纵隔肿瘤，淋巴结肿大准确性可达90％以上。
7、核磁共振成像：有下列优点：成像参数多；软组织分辨率高；切层方向灵活；图像无骨性伪影；安全可靠、无电离辐射损伤。诊断纵隔肿瘤有独特之处。
8、颈淋巴结活组织检查：支气管淋巴结核和淋巴瘤常伴有周围淋巴结和颈淋巴结受累，活组织检查有助于诊断。
9、放射性核素检查：怀疑胸内甲状腺肿，可作放射核素131碘扫描，对异位甲状腺肿，甲状腺瘤的诊断很有帮助。
10、诊断性放射治疗：怀疑恶性淋巴瘤，经其他检查未能证实时，可试用放射治疗。恶性淋巴瘤对放射较敏感，照射20～30Gy（2000～3000rad），肿瘤迅速缩小。
11、剖胸探查：经各种检查未能明确肿瘤性质，但已除外恶性淋巴瘤者，在全身情况许可下，可作剖胸探查。
