1.X線檢查
通過X線檢查可以了解肺癌的部位和大小，可能看到由于支氣管阻塞引起的局部肺氣腫、肺不張或病灶鄰近部位的浸潤性病變或肺部炎變。
2.支氣管鏡檢查
通過支氣管鏡可直接窺察支氣管內膜及管腔的病變情況。可采取腫瘤組織供病理檢查，或吸取支氣管分泌物作細胞學檢查，以明確診斷和判定組織學類型。
3.細胞學檢查
痰細胞學檢查是肺癌普查和診斷的一種簡便有效的方法，原發性肺癌患者多數在痰液中可找到脫落的癌細胞。中央型肺癌痰細胞學檢查的陽性率可達70%～90%，周圍型肺癌痰檢的陽性率則僅約50%。
4.剖胸探查術
肺部腫塊經多種檢查和短期診斷性治療仍未能明確病變性質，肺癌的可能性又不能除外者，應作剖胸探查術。這樣可避免延誤病情致使肺癌患者失去早期治療的機會。
5.ECT檢查
ECT骨顯像可以較早地發現骨轉移灶。X線片與骨顯像都有陽性發現，如病灶部成骨反應靜止，代謝不活躍，則骨顯像為陰性，X線片為陽性，二者互補，可以提高診斷率。需要注意的是ECT骨顯像診斷肺癌骨轉移的假陽性率可達20%～30%，因此ECT骨顯像陽性者需要作陽性區域骨的MRI掃描。
6.縱隔鏡檢查
縱隔鏡檢查主要用于伴有縱隔淋巴結轉移，不適合于外科手術治療，而其他方法又不能獲得病理診斷的患者。縱隔鏡檢查需在全麻下進行。在胸骨上凹部做橫切口，鈍性分離頸前軟組織到達氣管前間隙，鈍性游離出氣管前通道，置入觀察鏡緩慢通過無名動脈之后方，觀察氣管旁、氣管支氣管角及隆突下等部位的腫大淋巴結，用特制活檢鉗解剖剝離取得淋巴結組織送病理學檢查。