胸腔积液首先要做影像学检查如X线、胸部CT或超声，通过这些检查明确是否存在胸水。其次要做胸水的相关检查，如通过胸水常规生化的检查，判断胸水是漏出液还是渗出液，这是两大类不同的疾病引起的胸水。做病原学的检查如普通菌、结核菌、寄生虫的相关检查，还要做细胞学或免疫学的检查，排除肿瘤病因，此外还可进行酶学的检查如乳酸脱氢酶、淀粉酶检查，通过这些检查来协助诊断。部分胸腔积液可能还需要做胸膜活检、胸腔镜甚至开胸检查，通过这些检查，来判断胸水的性质、帮助诊断、帮助治疗。