对于食管癌的诊断，最常用的有X线钡餐造影、脱落细胞学、纤维光学内镜检查等三种。随着科技进展胸部CT扫描、食管内镜超声检查等在有条件的单位也已应用于临床。临床实践时应该由简入繁顺序进行，前3项检查则是必不可少的，特别是纤维内镜检查。
1、X线钡造影
X线钡造影是诊断贲门癌的主要手段。早期表现为细微的粘膜改变，小的溃疡龛影以及不太明显而恒定存在的充盈缺损。在早期病例中必须行纤维胃镜检查合并涂刷细胞学及活检病理，始能确诊。晚期病例X线所见明确，包括软组织影、粘膜破坏、溃疡、龛影、充盈缺损、贲门通道扭曲狭窄、下段食管受侵、以及胃底大小弯胃体皆有浸润胃壁发僵胃体积缩小。
2、食管内镜超声检查
近年来食管超声内镜检查(EUS)逐渐应用于临床。但由于设备昂贵，在可以预见的将来还不会被广泛采用。内镜超声其发生系统通过充水囊而工作，正常情况下第一层粘膜是回声发生的，第二层粘膜肌层是暗区，第三层粘膜下有回声。
3、食管脱落细胞学检查
食管脱落细胞学检查方法简便，受检者痛苦小，假阳性率低，实践证明是在高发区进行大面积普查的最切实可行的方法，总的阳性检出率90%左右(食管癌94.2%，贲癌82.1%)，假阳性率小于1%，假阴性率10%±。有的作者采取分段多次拉网，藉以定位如距门齿25cm以上阳性时应行食管大部切除，颈部重建，25～35cm之间阳性者作大部切除弓上食管并重建，35cm以下时可在弓下切除重建。脱落细胞学检查在晚期病例中阳性率反有所下降。这是由于狭窄重网套通不过肿瘤段而致，值得注意。脱落细胞学检查的禁忌证为高血压、食管静脉曲张、严重的心脏以及肺部疾病。
4、纤维食管镜检查
从70年代纤维学镜逐步取代金属硬管镜以来，由于其可弯曲病人可取自由体位，照明好，视角广(且略有放大)，故极大地提高了检查的安全性和精确度。
纤维食管镜检查的适应证有：①早期病人无症状或症状轻微。X线无肯定发现而脱落细胞学阳性时。②X线所见与良性病变不易鉴别，如管壁对称、光滑的狭窄类似良性疤痕性狭窄或象平滑肌瘤的粘膜下壁病变。③已确诊的食管良性病变如憩室或贲门失弛症，症状有明显加重时。④已接受各种治疗的病人的随访，观察疗效。
5、胸部CT在诊治
胸部CT在诊治食管癌中的作用，各家的评价不同，有的认为CT对分期、切除可能的判断、预后的估计均有帮助。但也有认为此种检查没有什么作用，有作者报告、CT分期的准确率仅为60%。CT判断淋巴结转移，食管周围淋巴结转移的灵敏度为60%，对腹腔淋巴结转移的灵敏度略高为76%，其特异性为 93%。CT判断肝转移的灵敏度为78%，特异性为100%。
客观地分析，CT所见不能鉴别正常体积的淋巴结有无转移，无法肯定肿大淋巴结是由于炎症或转移引起，更无法发现直径小于1cm的转移淋巴结。如上所述，对外侵及器官的判断准确性有限，因此不能单凭CT的“阳性发现”而放弃手术机会。
