常規實驗室檢查：在發病過程中可發現血小板增多癥，個別報道血小板高達1000×109/L，血清癌胚抗原在某些病人升高，血清免疫電泳現象IgG，IgA或IgM升高，原因尚不時，血清胎兒蛋白一般正常。
有滲出性胸水，特別有接觸石棉史的病人都應考慮惡性胸膜間質皮瘤的診斷，胸部CT可確定診斷，胸部CT檢查可判斷胸膜鈣化或骨結構有否破壞，當腫瘤侵犯膈肌和胸壁時，磁共振的顯像較CT為好，雖然胸水細胞涂片，胸穿胸膜活檢和胸水細胞塊切片可以作出惡性的診斷，但不能鑒別胸膜轉移性腺癌和惡性間皮廇。
在過去10年中開發了3種技術，比較肯定的有助于對惡性間皮瘤作出診斷，這3種技術是以高碘酸-希夫液做組織化學染色，以角朊和癌胚抗原作免疫過氧化物酶檢驗和電子顯微鏡檢查，為進行這些檢查，活檢標本必須立刻用中性福樂馬林液固定，另一小塊腫瘤活檢標本注定在戊二醛液中供作電鏡檢查使用。
高碘酸-希夫染色（PAS）是惟一可靠的組織化學方法，它能辨別惡性胸膜間皮瘤與腺癌，雖然各種轉移性腺癌的特性不相同，但在淀粉酶消化后出現強陽性空泡，即可診斷為腺癌而非惡性胸膜間皮瘤。
免疫過氧化物酶技術是使用抗體作用于角朊蛋白和癌胚抗原（CEA），此法也有效地區別惡性胸膜間皮瘤于轉移性腺癌，對癌胚抗原作免疫過氧化物酶染色，惡性胸膜間皮瘤的染色一般很淡可不著色，相反，腺癌染色中等和很濃，此外，以免疫過氧化物酶對角朊作研究，也顯示間皮瘤與腺癌有明顯的差別，目前已發現8個標志可作鑒別用：腫瘤合并糖蛋白72（B72.3)，Leu-Mi，Vimentin，血栓調治素，粘蛋白成分，癌抗原陽性對腺癌有100%的特殊性和敏感性，由于癌胚抗原檢驗常有假陰性，故最好選用二個腫瘤標志，一般使用CEA和B72.3，如兩者陽性對腺癌有100%的特殊性和88%的敏感性；如兩者均陰性，對間皮瘤有100%的特殊性和97%的敏感性。
電子顯微鏡檢查對辨別惡性胸膜間皮瘤與胸膜轉移性腺癌也有用途，惡性胸膜間皮瘤區別于肺，乳腺癌和上胃腸道來源的腺癌是它表面的微絨毛細而長，且有分支，張力絲較豐富，無微絨毛的小根和片裝體；來源于卵巢和子宮內膜的轉移性腺癌具有內在的組織變形，包括豐富的粘蛋白小滴，大量纖毛，密集的核顆粒，這些變化在間質瘤是不存在的，腺癌的絨毛短且粗。