胸部 X 线检查和/或超声检查

对液体样本进行实验室检查

有时需要行计算机断层扫描（CT）检查。

胸部 X 线检查，可显示胸腔内液体，是通常用来诊断的第一步。然而，少量的液体可能无法被胸部 X 线所发现。

还可以进行胸部超声检查，以帮助医生识别少量积液。

医生可进行胸腔穿刺术。在此操作中，将使用一根穿刺针抽取胸水标本进行检查。胸水的外观有助于医师确定病因。某些实验室检查检测胸水的化学组成和确定细菌的存在包括结核杆菌。胸水标本也用来检查细胞数量和类型以及有无癌细胞。

如果这些检查不能确定胸腔积液的原因，则需要进行其他检查。

CT 扫描可更为清晰地显示肺部和积液，并显示可能导致积液的肺炎、纵隔肿块、肺脓肿或肿瘤的证据。有时会在 CT（CT 血管造影术或静脉造影）过程中注入不透射线的染料，以寻找胸膜或血管问题，包括肺栓塞。

若看似为严重诊断，医师可将一根观察导管插入胸部（称为胸腔镜检查）。偶尔，医生需要取得胸膜和/或肺部样本（活检）。约有 15% 的胸腔积液患者，经过初期检查不能发现病因，而某些患者即使进行全面检查也不能查出病因。