由于胆囊穿刺活检或抽取胆汁进行癌细胞筛查存在导致肿瘤破溃转移的风险，且目前影像学检查和实验室检查手段的完善显著提高了胆囊癌的诊断准确率，因此细胞学检查不应作为胆囊癌临床常规处理措施。
癌胚抗原（CEA）、糖蛋白CA-199等血清学实验室检查标志物作为基线检查，结合影像学检查不仅能够提高鉴别诊断率和确诊率，还可作为治疗结果的有效监测、评估手段。
除了临床表现及实验室检查，胆囊癌的主要诊断依赖于影像学检查。
彩色多普勒超声检查是筛查胆囊癌及胆囊结石、胆囊息肉等癌前病变最常用的方法，常作为首选手段。
准确率为83％~93.3％，动态增强扫描可显示肿块或胆囊壁的强化，可显示胆囊壁的侵犯程度、毗邻脏器受累情况及淋巴结转移情况。
其准确率为84.9％~90.4％，必要时可联合血管成像及磁共振胰胆管成像检查，可检查肿瘤大小、肝脏侵犯程度、是否合并胆管扩张、血管侵犯、腹腔淋巴结转移及远处转移等。
该检查经十二指肠球部和降部直接扫描胆囊，可精确显示胆囊腔内乳头状高回声或低回声团块及其浸润囊壁的结构和深度，以及肝脏、胆道受侵犯的情况，有助于胆囊癌个体化手术方案的制订。
PET-CT灵敏度高，可发现胆囊癌早期病变，可检出直径≤1cm的转移淋巴结和转移病灶。对胆囊占位病灶的良、恶性鉴别诊断亦具有较高价值。
