多数情况下，胸片是首先发现恶性胸膜间皮瘤及石棉相关性胸膜异常的手段。当怀疑胸膜病变时，应有针对性地选择进一步的影像学检查方法，首选CT检查。
是恶性胸膜间皮瘤诊断、鉴别诊断、分期、疗效评价及预后判断最重要和最常用的影像学手段。
可协助鉴别胸膜异常，定量测定胸腔积液体积和胸膜厚度，超声造影可区分胸膜肿瘤性和非肿瘤性病变。
并非常规用于评价恶性胸膜间皮瘤，但可提供更多准确的分期信息。
PET-CT检查是恶性胸膜间皮瘤诊断、分期、疗效评价和预后评估的有效方法，但由于价格昂贵，有条件者可选择使用。
通过胸液脱落细胞学检查、经皮胸膜穿刺活检、胸腔镜直视下胸膜活检及开胸胸膜活检等手段获得标本并进行病理学检查、免疫组化标记及电镜检查，是最终明确诊断及分期的方法。
胸腔镜检查：当临床和放射学检查疑有间皮瘤时，且在其他活检手段无法明确病理的情况下，可以行胸腔镜检查以确诊。
