原發性肝癌診斷包括：病史和體檢、血液檢測、血常規檢查、腹腔鏡檢查、電腦斷層掃描、磁共振掃描、超聲波等檢查方式。
病史和體檢：病人以往的病史及治療情況對於癌症的診斷非常重要。 腫瘤專家還必須對病人進行仔細的體格檢查， 包括總體健康狀況、與疾病症狀有關的檢查， 如肝臟腫脹、腹水或黃疸等。
血液檢測：通過對血樣的檢測來測量身體器官和組織釋放到血液中腫瘤標誌物或其它指標的含量。 某種指標異常可能預示著分泌該物質的器官或組織有疾病。 血液中甲胎蛋白（AFP）水準的增高可能是肝癌的徵兆。
血常規檢查：紅細胞、白細胞及血小板的數量， 以及紅細胞中血紅蛋白的含量。 血常規檢查是用於檢測病人總體身體狀況的重要手段。
腹腔鏡檢查：腹腔鏡可説明觀察腹腔內器官的情況和進行病變區域的手術活檢。 手術時， 醫生在腹壁切開一個小口， 然後將腹腔鏡（一根很細的光纖）插入腹腔。 組織樣本或淋巴結可被擷取以便進行病理檢查。
活檢和病理分析：在顯微鏡下觀察從體內異樣結構中擷取的細胞或組織樣本， 檢測是否有癌症或其它變異。 該樣本可以通過在X-射線掃描或是超聲波掃描定位時細針穿刺取得。 這種方法稱為細針活檢或針吸活檢。
電腦斷層掃描（CT掃描）：CT掃描可以從不同角度拍攝體內各部位圖像。 圖像是由與X射線機器連接的電腦拍攝而成的。 這種方法稱為電腦斷層掃描。
磁共振掃描（MRI掃描）：通過磁場和無線電波拍攝多幅人體內區域的圖像。 圖像由電腦處理。 這種方法又稱為核磁共振掃描。
超聲波：超聲波被人體內組織或器官彈回並發出“反射波”。 這些“反射波”經處理後形成人體組織的圖像， 這種圖像稱為超聲波圖像。
