1、X線檢查
X線檢查可顯示肺癌的部位和大小，並可看到局部肺氣腫、肺不張或病變附近的浸潤性病變或支氣管阻塞引起的肺部炎症性改變。
2.支氣管鏡檢查
支氣管鏡檢查可以直接觀察支氣管內壁和管腔內的病變。可以取腫瘤組織進行病理檢查，也可以吸出支氣管分泌物進行細胞學檢查，以明確診斷和確定組織學類型。
3.細胞學檢查
痰細胞學檢查是一種簡單有效的肺癌篩查和診斷方法，大多數原發性肺癌患者在痰中可以找到脫落的癌細胞。中心型肺癌的痰液細胞學檢查陽性率可達70%～90%，而周圍型肺癌的痰液檢查陽性率僅為50%左右。
4.開胸手術
如果經過多次檢查和短期診斷治療，肺部腫塊的性質仍不明確，不能排除肺癌的可能，應進行開胸手術。這樣可以避免延誤病情，使肺癌患者失去早期治療的機會。
通過ECT檢查可以較早地發現骨轉移的診斷
X光和骨成像都有陽性發現，如果病變的成骨反應處於靜止狀態，代謝不活躍，骨成像為陰性，X光為陽性，兩者互補，可以提高診斷率。需要注意的是，ECT骨成像診斷肺癌骨轉移的假陽性率可達20%～30%，所以ECT骨成像陽性者需要對骨的陽性區域進行MRI掃描。
6.縱隔鏡檢查
縱隔鏡檢查主要用於不適合手術治療的縱隔淋巴結轉移的患者，而且其他方法不能獲得病理診斷。縱隔鏡檢查是在全麻下進行的。在胸骨上凹處做橫切口，鈍性分離頸部前部軟組織，到達氣管前間隙，鈍性遊離氣管前通道，放置觀察鏡緩慢通過鎖骨動脈後，觀察氣管旁、氣管支氣管角和管腔下的腫大淋巴結，用專用活檢鉗將淋巴結組織解剖剝離，進行病理檢查。
原發性支氣管肺癌的診斷是基於症狀、體徵、影像學和痰液癌細胞檢查。
