通过内镜检查、影像学检查、实验室检查等途径可以诊断食管鳞状细胞癌。
1、内镜检查
普通内镜下可以发现早期食管鳞状细胞癌有红区、糜烂灶、结节样或局部黏膜增厚等表现，但是因为在普通内镜下表现不典型，因此可能会出现漏诊。中晚期患者内镜下会有结节状或菜花样肿物，可见溃疡及一定程度的食管管腔狭窄。色素内镜可以提高早期食管鳞状细胞癌的检出率。超声内镜则可以显示食管管壁层次结构的改变，癌变的浸润深度及与周围组织的关系。
2、影像学检查
气钡双重对比造影可以发下早期黏膜表浅病变。CT检查可以明确食管鳞状细胞癌的分期，还能用作预后判断。PET-CT检查可以确定食管鳞状细胞癌原发灶的范围，了解淋巴结是否有转移及转移的范围，明确肿瘤分期。
3、实验室检查
包括血常规、尿常规、肝肾功能等，常规检查可以评估患者的一般状况，而肿瘤标志物检查可以辅助食管鳞状细胞癌诊断。
