X线是诊断和随访放射性肺损伤最主要的工具。最早期的典型表现为肺门区的弥漫性高密度或模糊阴影，其周围有斑片影和透亮区。病变边缘较清晰，与照射区范围一致，偶尔可见支气管造影征。若病变较轻放射学病变可于数周内完全吸收。病变严重者胸膜和心包或横隔之间可发生粘连。较严重的病变若能取得缓解，病变仍有可能在数月内吸收。单侧广泛肺炎可引起纵隔向病变区移位和同侧横隔抬高。通常在发生放射性肺炎的区域可继发肺纤维化。

　　放射性肺纤维化的放射学诊断比较困难，因其表现与放射性肺炎相似。纤维化表现通常发生于放疗结束后6-9个月，2年后趋于稳定。系列随访可有助于观察急性期至慢性期肺损伤的表现。肺纤维化轻微表现有：一侧横隔抬高。，肺尖增厚，纵隔移位，条索和斑片状阴影伴有肺牵拉和代偿性肺气肿等。慢性牵拉可引起肺不张，纵隔移位，胸膜和心包粘连，幕状吊起，严重者可发生气管狭窄，后期隔形成疤痕不能运动。在接受放疗后数年，肺损伤区仍有可能发生包裹性积液，形成胸膜钙化。非照射区，以及对侧肺野发生放射学改变少见。

　　CT能更加清晰地显示各种急慢性放射性损伤的表现，根据系列CT扫描显示的肺密度改变，可有助于了解患者的预后。锝-99标记的巨球蛋白核素扫描显示，照射区血流灌注降低。镓-67检出放射性肺炎早于胸片检查，但磁共振由于空气和组织界面之间容易出现伪影，而难以辨认病变信号。