原发性支气管肺癌的诊断依据包括：症状、体征、x线表现以及痰癌细胞检查(痰检)。诊断工作中，应根据不同情况采取不同步骤：
(一)X线阴性，痰检阴性
1．凡无症状但具有三大高危因素(男性、年龄≥45岁和吸烟>400支/年)者应半年进行70~100mm荧光缩影x线摄片或胸部透视和痰液细胞检查。

2．凡有咯血或/和干性呛咳，伴有三大高危因素者应反复进行痰细胞学检查，同时给以规则抗炎治疗；可以考虑作纤维支气管镜检查(纤支镜检)和电视透视。如反复痰检或镜检仍阴性，应每两个月复查一次，坚持一年。

(二)X线阴性、痰检阳性
1．排除上呼吸道和食管癌肿
2．进行纤支镜检，争取窥及亚段，遇可疑的局部粘膜增厚、粗糙或有血迹，须在该处作刷检、冲洗或穿刺支气管壁粘膜寻找癌细胞。如发现局部有高低不平或粗糙明显，应考虑作咬取活检。

3．进行电视透视，变动体位，重点注意隐蔽部位小结节灶。
4．如经以上检查均未能发现病灶，仍应每两个月复查痰液、电透和纤支镜检。也可作CT检查，在可疑处作细分层。定期复查持续不少于一年。
(三)X线阳性、痰检阴性
1．有段、叶性肺炎或阻塞性肺炎，怀疑为中央型肺癌者应作纤支镜检，包括经纤支镜活检(TBB)，或选择性支气管造影；并反复加强痰检。
2．肿块或结节病变应作局部断层片。有条件者可作经纤支镜肺活检(TBLB)，或经皮肺活检，或抽吸作细胞学诊断。
3．连续痰检至少十二次以上。
4．反复痰检仍为阴性，而x线高度怀疑肺癌时，应作剖胸探查与冷冻切片活检。
(四)X线阳性，痰检阳性
1．积极作手术前准备。
2．疑有区域淋巴结肿大时，可摄正侧位倾斜分层片。必要时可作CT。对局限期小细胞肺癌在大医院则应常规采用CT和正侧倾斜分层片、肝脏B超、骨同位素扫描和骨髓穿刺成活检涂片检查，以利制订治疗方案。