原发性肝癌诊断包括：病史和体检、血液检测、血常规检查、腹腔镜检查、计算机断层扫描、磁共振扫描、超声波等检查方式。
病史和体检：病人以往的病史及治疗情况对于癌症的诊断非常重要。肿瘤专家还必须对病人进行仔细的体格检查，包括总体健康状况、与疾病症状有关的检查，如肝脏肿胀、腹水或黄疸等。
血液检测：通过对血样的检测来测量身体器官和组织释放到血液中肿瘤标志物或其它指标的含量。某种指标异常可能预示着分泌该物质的器官或组织有疾病。血液中甲胎蛋白（AFP）水平的增高可能是肝癌的征兆。其它类癌或非癌性疾病，如肝硬化和肝炎也可能引起甲胎蛋白的升高。
血常规检查：红细胞、白细胞及血小板的数量，以及红细胞中血红蛋白的含量。血常规检查是用于检测病人总体身体状况的重要手段。
腹腔镜检查：腹腔镜可帮助观察腹腔内器官的情况和进行病变区域的手术活检。手术时，医生在腹壁切开一个小口，然后将腹腔镜（一根很细的光纤）插入腹腔。组织样本或淋巴结可被撷取以便进行病理检查。
活检和病理分析：在显微镜下观察从体内异样结构中撷取的细胞或组织样本，检测是否有癌症或其它变异。该样本可以通过在X-射线扫描或是超声波扫描定位时细针穿刺取得。这种方法称为细针活检或针吸活检。活检可以和腹腔镜检测同时进行。
计算机断层扫描（CT扫描）：CT扫描可以从不同角度拍摄体内各部位图象。图象是由与X射线机器连接的计算机拍摄而成的。这种方法称为计算机断层扫描。
磁共振扫描（MRI扫描）：通过磁场和无线电波拍摄多幅人体内区域的图象。图象由计算机处理。这种方法又称为核磁共振扫描。
超声波：超声波被人体内组织或器官弹回并发出“反射波”。这些“反射波”经处理后形成人体组织的图象，这种图象称为超声波图象。
