通常肝细胞癌的首发症状是腹痛、消瘦，在右上腹部可触及巨大的肿块。另外，长期肝硬化患者的症状逐渐加重，也是肝癌临床表现之一。
发热常见。首发症状偶尔是急性腹痛和休克，后者由癌肿破裂或出血所致。诊断：肝细胞癌患者，血中甲胎蛋白水平很高。血液检查偶尔显示低血糖，高钙、高脂和高红细胞血症。
首先，症状并不能提供许多诊断线索，不管怎样，只要肝大到足以被触及，特别是病人有长期肝硬化病史，医生可以怀疑为肝癌。有时，医生可在肝表面用听诊器听见冲击音（肝脏杂音）和碾雪音（摩擦音）。
腹部超声和CT扫描有时可发现无症状肝癌。在某些乙肝病毒常见的国家，如日本，超声波扫描用于对乙肝病毒感染人群的肝癌普查。肝动脉造影（经肝动脉注入造影剂的摄影）可以发现肝细胞癌。
肝动脉造影在手术前特别有价值。因其可显示肝血管的准确位置，所以对手术有极大帮助。肝活检，用针吸取小块肝组织供显微镜检查能确定诊断。肝活检中出血和其他损伤的危险性很低。
