诊断气管肿瘤的手段很多，常规X线胸片不易发现的病变，可加摄侧位、胸斜位、高千伏、气管断层片，以提高发现率。胸部CT或磁共振成像不仅易发现病变，且可发现转移灶和肿大的淋巴结。但痰病理学检查与纤维支气管镜检查是诊断气管肿瘤最可靠的方法。反复留痰做脱落细胞检查可对恶性肿瘤作出定性诊断。纤维支气管镜检查不仅对病灶的部位、形态、大小、范围有较彻底的了解，而且可毛刷涂片或取活组织行病理学检查，取得组织病理学资料。应特别注意，如果气管已由肿物阻塞得过分狭窄，为了不引起操作后的出血、水肿致病人窒息危及生命，最好预先在纤维支气管镜的身外套气管插管，以备紧急情况下经纤维支气管镜建立人工气道。在纤维支气管镜插入时，不要遗漏声带下的部位，这也是气管肿瘤好发部位。