X光检查不出来胸膜炎，但是X光可以检查出胸膜是否有增厚、粘连，胸腔是否有积液以及积液量的多少，并能够排除一些肺部的其他病变。
胸膜炎的诊断通常都需要临床医生根据患者的症状、体征、实验室检查、X光、CT等影像学检查的结果来综合判断。X光的检查通常没有CT的分辨率高，所以现在很多怀疑胸膜炎的患者都会直接做CT的检查。CT能够更加清晰地判断患者的胸膜是否有增厚、增厚的程度，而且对于极少量的胸腔积液，CT也要比X线检查更为敏感一些。
必要的情况下也可以采取超声检查，并在超声的引导下进行胸腔积液的抽取，并化验。