血红蛋白降低、血沉加快、大部分病人伴血小板数增多，个别报道血小板高达1000×109/L，提示预后不良。血清癌胚抗原在某些病人升高，血清胎儿蛋白一般正常。血清IgG、IgA或IgM升高，原因尚不明，此外还可有血清抗利尿激素增高、溶血性贫血、高凝状态、高钙血症、低血糖等。
1.X线胸片 胸部后前位像和侧位像可清楚显示患侧胸腔积液，常占一侧胸腔的50%。约半数以上病人除了胸腔积液外，胸片上还可见到沿胸膜侧壁呈现波浪形生长的多发胸膜团块影以及弥漫性胸膜结节性增厚可伴有胸膜钙化。这些为恶性弥漫性胸膜间皮瘤的诊断提供了极有价值的线索。同侧肺被肿瘤组织包裹，纵隔移向有肿瘤一侧，患侧胸腔变小，病情晚期X线胸片示纵隔增宽，心包渗液使心影扩大，可见软组织影和肋骨破坏。
2.胸部CT 可以显示肿瘤的大小及范围。了解肿瘤是否超越同侧胸腔边界，进犯纵隔结构，或侵袭膈肌及膈肌下结构是非常重要的。典型表现为：可显示患侧胸廓缩小、胸膜显著增厚、胸腔积液，少数病例可见胸膜斑。此外胸部CT还能清楚显示沿胸膜表面大块不规则形肿块，有的肿瘤沿叶间裂生长并延伸到纵隔内、横膈上，也可以经后纵隔长入对侧胸腔。部分病例尚可见到肺表面结节，结节内可有不规则钙化。最后在胸部CT上沿胸壁和肿瘤的边缘还可见到致密的钙化斑和线样钙化。胸部CT有时可见肿瘤长出骨性胸廓，破坏肋骨以及胸壁软组织块影(图3，4)。
3.MRI 作为CT的补充以确定肿瘤的范围及是否能够切除。MRI的矢状面图像可以清楚地显示纵隔及膈肌侵袭情况(图5)。
4.胸穿 是最初很有帮助的诊断方法。间皮瘤的胸腔积液多为淡黄色渗出液不同于腺癌相关的血性胸腔积液。弥漫性间皮瘤胸腔积液的特点为：黄色或血性，pH值为1.020～1.030，Rivalta(+)，可见大量正常间皮细胞，分化好或未分化的恶性间皮细胞和不同量的淋巴细胞和多核白细胞。如果肿瘤体积巨大，胸水中的血糖含量和pH值可能降低，胸腔积液中透明质酸>0.8mg/ml。血清透明质酸量也明显高于正常人(54µg±28)µg，而达(287±282)µg，因此胸腔积液较黏稠。
5.活检 在有些病例，细胞学检查可以明确诊断，但在大多数情况下，需要进行胸膜活检。闭式胸膜活检已经应用了很长时间。它只在阳性时有意义，因为有时取材不好而导致假阴性结果。胸壁切开胸膜活检应该是首选方法，因为它可以保证活检标本取得足够量的组织，对患者的损伤不大。在手术技巧上限制在1～2个切口很重要。这不是VATS而是胸腔镜活检。手术切口应尽量采用与将来手术相同的切口，以便手术时切除该孔道，避免肿瘤在该部位的复发。术中发现胸膜腔封闭，不能置胸腔镜的情况也很常见。在这种情况下，应转为开胸胸膜活检。