怀疑肺癌需要做胸部的影像学检查，比如X光片检查、胸部的CT或是胸部增强CT、PET-CT等。
影像学检查能够观察到病灶的大小、轮廓、边缘是否规则、有无毛刺征、分叶征等癌变的表现。其它的一些检查，比如癌胚抗原、细胞角蛋白19片段、神经元特异性稀醇化酶等，相关的肿瘤标志物、纤维支气管镜检查、痰脱落细胞检查等。对肺癌的诊断都有一定的参考价值，也具有重要的意义。其中纤维支气管镜检查，能够明确气道内有无肿瘤的存在，如果肿瘤长入了气管内，可以直接行组织活检。
如果肿物靠近边缘生长，未长入气道内，可以经皮肺穿刺活检，病理诊断才是确诊肺癌的金标准。