1.病理免疫组化检查：是诊断胸腺癌以及将胸腺癌与恶性胸腺瘤，肺癌及其他恶性肿瘤相鉴别的最主要手段，多数学者通过大量的研究发现，细胞角蛋白单克隆抗体几乎和所有的胸腺癌呈阳性反应，并且不同的细胞角蛋白单抗的应用有助于胸腺癌亚型的诊断。
2.EB病毒抗体测定：Herle(1976)报道淋巴上皮瘤有EB病毒(EBV)抗体滴定升高的表现，Leyvraz(1985)报道了EBV在胸腺类淋巴上皮癌发生学上的作用，病人血清检查提示存在有EBV的感染，以后又陆续有胸腺类淋巴上皮癌存在EBV基因，其瘤细胞内检测到EBV相关抗原的报道，因此目前在诊断胸腺类淋巴上皮癌时，可进行EBV抗体测定，患胸腺类淋巴上皮癌时其抗体滴度往往明显升高。
3胸部X线检查：最常见表现是实质性肿块阴影大多位于前上纵隔胸腺区域，其块影大小不一，形态多不规则，密度较浓尚均匀，为典型的实质性肿块表现，肿块若突向一侧胸腔，可与肺门及大血管阴影相重叠，少数病例可见胸骨骨质破坏表现。
4.CT扫描：对判断胸腺癌有无外侵及外侵的程度有重要价值，常表现为前上纵隔呈类圆形或不规则形肿块，并可清晰地显示胸腔或心包积液的程度，增强CT片可清晰显示肿块与大血管关系，对手术方案的设计有十分重要的参考价值。
5.MR 检查，磁共振对于分清肿瘤的质地、特性、肿瘤和大血管的关系是非常好的检查。胸部或肺部的疾病，磁共振的检查作用非常有限，并不优于 CT 。但是纵隔的疾病，磁共振的检查会有较大的帮助。
6.PET/PET-CT 检查，PET 是根据肿瘤的代谢特点设定的一种检查方法，它对于区分良恶性的肿瘤很有帮助，一般胸腺良性的肿瘤代谢比较低，很少有明显的放射浓聚。而胸腺癌代谢增生明显活跃，往往可以有高代谢的现象，所以 PET 检查对于区分良、恶性有很大的帮助。
