实验室检查包含血清甲胎蛋白（AFP）和肝功能检查，AFP对诊断原发性肝癌重要，不同人群有不同情况，肝功能检查可反映肝脏相关情况，不同人群有差异；影像学检查有超声、CT、MRI、选择性肝动脉造影，超声是筛查常用方法但有局限性，CT、MRI对肝癌诊断有价值，CT增强扫描等有作用，MRI对碘造影剂过敏者更适用，选择性肝动脉造影是有创检查有禁忌证；肝穿刺活检可用于难以确诊患者，但有风险，进行前需评估凝血功能等，特殊人群要严格把握。
肝功能检查：可了解肝脏的合成功能、胆红素代谢等情况。肝癌患者可能出现谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）轻度升高，白蛋白降低，胆红素升高等表现。不同年龄、性别、生活方式及病史的患者肝功能改变可能有差异，例如长期饮酒者本身可能存在基础肝功能异常，会干扰对肝癌相关肝功能改变的判断。
影像学检查
超声检查：是肝癌筛查的常用方法。可发现直径1cm左右的病变，能显示肿瘤的部位、大小、形态及肝静脉或门静脉内有无癌栓等。对于肥胖患者、胃肠气体较多影响观察时可能存在局限性。不同年龄人群超声检查的操作及图像解读需考虑其生理特点，儿童进行超声检查时要注意超声能量的合理使用，避免过度检查。
计算机断层扫描（CT）：平扫及增强扫描可以清晰显示肝癌的大小、数目、形态、部位、边界、肿瘤血供丰富程度以及与肝内管道的关系，可明确病变范围，对肝癌的诊断与鉴别诊断有重要价值。对于肾功能不全患者使用含碘造影剂时需谨慎，要评估肾功能情况并权衡利弊。
磁共振成像（MRI）：对肝癌的诊断价值与CT相仿，且在显示病灶内部结构、与血管的关系等方面可能更具优势。对于某些对碘造影剂过敏的患者，MRI是更好的选择。在儿童患者中，MRI检查无需考虑辐射问题，但要注意患儿的配合度，必要时可能需要镇静。
选择性肝动脉造影：是一种有创检查，一般在其他检查未能确诊时考虑采用。可发现直径<1cm的癌灶，表现为肿瘤血管和肿瘤染色。对于有严重心、肝、肾功能不全，严重出血倾向等患者禁忌使用。
肝穿刺活检
对于经过上述检查仍难以确诊的患者，可考虑肝穿刺活检。但该检查有出血、肿瘤种植等风险。在进行该检查前需充分评估患者的凝血功能等情况，对于凝血功能差的患者要谨慎操作。特殊人群如老年人、儿童等进行肝穿刺活检时更要严格把握适应证和禁忌证，密切观察术后情况。
