肝癌的診斷鑒別方法主要包含甲胎蛋白和肝臟影像學兩種方法。甲胎蛋白更較為常見，也最為簡單、實用。如果病毒性肝病合并AFP> 400 μg/L就可高度懷疑肝癌的可能性，盡早配合完善影像學相關檢查，做到早發現、早診斷、早治療至關重要。常用的診斷肝癌有4腫方法：
首先，最常用的方法是肝臟超聲檢查。此項為非侵入性檢查，其操作簡單、直觀方便、準確無創、費用低廉、普及廣泛，對人體組織無任何傷害，可用于肝癌普查和治療后的隨訪。
其次，CT檢查已被稱為肝癌診斷的常規重要手段。腹部CT增強掃描可清晰地體現肝癌大小、形態、數量、部位、邊界、腫瘤血供豐富程度以及與肝內管道的關系等，對進一步明確診斷和與其他良性肝臟占位性病變相鑒別，同時明確肝癌的分期分級，指導治療及判斷預后等都具有重要意義。
再次，肝臟特異性MRI檢查，能夠有效提高小肝癌的檢出率并與肝臟局灶性增生結節、肝腺瘤等鑒別有很大幫助，可作CT檢查的重要補充方法。
最后，選擇性肝動脈造影檢查，此項為侵入性檢查。因肝癌以肝動脈供血為主，所以選擇肝動脈造影可了解肝臟的小病灶及腫瘤血供情況，明確診斷后還可通過碘油注射方式堵塞腫瘤供養血管，進而達到治療的目的，適用于其他檢查后仍未確診患者。