肺部肿瘤一般是先进行影像学检查，影像学检查可以给出一个初步定性诊断。若怀疑恶性肿瘤，需要确诊，则必须获得病理诊断，方法包括手术活检、肺组织穿刺、纤维支气管镜检查、痰脱落细胞学检查；确诊恶性肿瘤的金标准为病理学检查。
肺组织穿刺就是在CT或超声的引导下从体表刺入探针进行嵌取组织，此检查需要肿瘤靠近体表；支气管镜则是伸一根细导管进入气管，从气管内进行活检，此检查需要肿瘤的位置靠近气管；痰脱落细胞学检查，阳性率比较低，优点是无创。对于高度怀疑肺癌，而非手术方法无法获得病理诊断的患者，可以考虑手术活检。
