慢性脓胸的诊断并不困难，患者多有急性脓胸的病史及形成慢性脓胸的过程，但临床上要查明病人的全身和局部病情以及形成慢性脓胸的原因，病人往往有消瘦，贫血，血浆蛋白减低，以及不同程度的慢性全身中毒症状，如低热，乏力，食欲差等，查体可见患侧胸壁下陷，胸廓呼吸动度受限，肋间隙变窄，部分病人有脊柱侧弯，胸部叩诊呈实音，听诊呼吸音减低或消失。
胸部X线片显示患侧胸膜增厚，肋间隙变窄，纵隔移向患侧，胸腔变小，如有金属异物或钙化均可清楚显示，如有气液平面则说明有支气管胸膜瘘或食管瘘，脓腔较小或仅存在窦道时可注入碘油后照正侧位片，以显示脓腔范围及有无支气管胸膜瘘;或经口吞碘油透视下观察有无造影剂进入胸腔，可证实有无食管瘘及瘘口的位置及其大小，如疑有支气管扩张时则应行支气管造影。
