肝细胞癌的诊断方法包括影像学检查、血清学肿瘤标志物检查和肝穿刺活检。影像学检查有超声检查（可筛查，显示肿瘤相关情况）、CT（增强扫描对诊断准确性高，判断分期等有价值）、MRI（诊断价值与增强CT相仿，特定患者更适用）；血清学肿瘤标志物检查中甲胎蛋白是重要标志物；肝穿刺活检用于高度怀疑但难明确诊断者，需注意其出血等风险及适用情况。
计算机断层扫描（CT）：增强CT扫描对肝细胞癌的诊断准确性较高，能清楚显示肝癌的数目、大小、形态、部位、边界、肿瘤血供丰富程度以及与肝内管道的关系，可明确有无肝内转移及腹腔淋巴结转移等。在判断肝癌的分期和制定治疗方案方面有重要价值。不同年龄、一般状况的患者均可进行CT检查，但需注意对比剂过敏等风险，有肾功能不全等基础疾病的患者要谨慎评估使用。
磁共振成像（MRI）：对肝细胞癌的诊断价值与增强CT相仿，且在发现子病灶、明确肿瘤与血管的关系方面可能更具优势。对于一些CT造影剂过敏的患者，MRI是更好的选择。不同年龄段患者均可进行MRI检查，但体内有金属植入物等特殊情况的患者需提前告知医生以评估是否适合检查。
血清学肿瘤标志物检查
甲胎蛋白（AFP）：是诊断肝细胞癌的重要标志物之一。血清AFP＞400μg/L，同时结合影像学检查发现肝脏占位，可高度提示肝细胞癌。但部分慢性肝炎、肝硬化患者AFP也会升高，不过多呈低浓度升高且有动态变化规律。对于不同年龄、性别、有慢性肝病病史等情况的人群，AFP的监测都有重要意义，定期检测AFP并结合影像学检查有助于早期发现肝细胞癌。
肝穿刺活检
对于临床高度怀疑肝细胞癌但又难以通过影像学及血清学明确诊断的患者，可考虑肝穿刺活检。通过获取肝脏组织进行病理检查，以明确病变性质。但该检查有一定的出血等风险，对于凝血功能异常、有严重出血倾向等患者要谨慎评估是否适合进行肝穿刺活检。例如，有严重血小板减少（血小板计数＜50×10/L）的患者进行肝穿刺活检出血风险明显增加，需先纠正血小板等指标后再考虑，或采取其他相对安全的诊断方式。
