膀胱癌的诊断方法包括尿液检查（尿常规、尿细胞学检查）、影像学检查（超声、CT、MRI）、膀胱镜检查及病理活检。尿常规等可初步筛查但不能确诊，超声等影像学检查有助于了解肿瘤情况，膀胱镜是重要诊断手段且可取组织活检，病理活检能明确肿瘤病理类型等，不同人群诊断需考虑各自特点。
尿细胞学检查：通过显微镜观察尿液中是否有癌细胞。其阳性率有一定局限性，低级别尿路上皮癌癌细胞不易脱落，可能出现假阴性结果，高级别尿路上皮癌阳性率相对较高。对于膀胱癌的筛查有一定辅助作用，但不能作为确诊依据。
影像学检查
超声检查：简便无创，可作为膀胱癌初步筛查方法。能发现膀胱内是否有占位性病变，观察肿瘤大小、位置以及是否侵犯膀胱壁肌层等情况。经腹超声检查适用于膀胱充盈良好的患者，经尿道超声可更清晰显示膀胱壁层次结构，有助于判断肿瘤分期，但对于较小或位于膀胱顶部的肿瘤可能显示不清。
CT检查：能清楚显示膀胱与周围组织的关系，了解肿瘤是否侵犯膀胱周围脂肪组织、邻近器官等，还可发现盆腔淋巴结转移情况。增强CT扫描能更准确判断肿瘤血供情况，有助于区分肿瘤与膀胱壁外组织的界限，对膀胱癌的临床分期、制定治疗方案有重要指导意义。对于判断肿瘤有无浸润周围组织及远处转移有较高价值。
MRI检查：对软组织分辨率高，在判断膀胱肿瘤浸润深度、发现盆腔淋巴结转移方面优于CT。能多平面成像，清晰显示膀胱壁各层结构，有助于准确判断肿瘤是否侵犯肌层及侵犯深度，对膀胱癌的分期诊断更精确，对制定治疗方案有重要参考价值。
膀胱镜检查
膀胱镜直观检查：是诊断膀胱癌的重要手段。可以直接观察膀胱内肿瘤的部位、大小、数目、形态、有无蒂及基底部情况等，并可取肿瘤组织进行病理活检，明确肿瘤的病理类型，这是确诊膀胱癌的金标准。对于怀疑膀胱癌的患者，一般都需要进行膀胱镜检查。但膀胱镜检查属于有创检查，可能会给患者带来一定不适，对于一些膀胱容量过小、尿道狭窄等特殊情况的患者实施会有困难。
病理活检
组织病理学诊断：通过膀胱镜取肿瘤组织进行病理检查，能明确肿瘤的细胞类型、分化程度等。不同病理类型的膀胱癌生物学行为和预后不同，例如尿路上皮癌是膀胱癌最常见的病理类型，又可分为低级别和高级别，低级别尿路上皮癌恶性程度相对较低，高级别尿路上皮癌恶性程度较高，转移复发风险相对较高。病理活检结果对于指导治疗方案的选择和评估预后至关重要。
不同年龄、性别、生活方式及病史的人群在膀胱癌诊断中需注意：老年人由于机体功能减退，可能在检查耐受性等方面存在差异，需要医护人员更关注其身体状况；女性在检查时需考虑生理期等因素对检查的影响；有长期吸烟史的人群患膀胱癌风险较高，在诊断时应详细询问其吸烟史等相关生活方式；有泌尿系统既往病史，如反复膀胱炎等的人群，在诊断膀胱癌时需综合分析各项检查结果，因为某些既往病史可能影响检查表现及对膀胱癌的判断。
