Når en pasient har symptomer som tyder ondartet mesothelioma, starter en lege med bildeteknikker for å bekrefte en diagnose. Røntgen og CT-skanning av brystet eller magen blir tatt for å identifisere eventuelle avvik, for eksempel væskeansamlinger, fortykkelse av vev, eller vekster, som kan tyde på underliggende sykdom. Magnetisk resonans-bilder (MR) eller positronemisjonstomografi (PET) bilder blir tatt for å bestemme graden av spredning av en kreft; PET er dyreste, men også den mest nøyaktige. Informasjon fra skanner brukes til å planlegge riktig behandling.
Når kreft er mistenkt, en vev biopsi er nødvendig for å bekrefte diagnosen. Hvis pleura eller vev lining brystet og lungene er involvert, er en thoracoscopy utført, vanligvis under lokalbedøvelse. En liten åpning er laget i brystveggen, og et instrument som kalles en thorascope, gjennom hvilket kirurgen kan se inn i brystet, er satt inn mellom ribbene. Vev og væske kan samles inn gjennom denne åpningen. Tilsvarende, hvis bukhule eller vevet foring bukhulen og abdominale organer er involvert, er et peritoneoscope satt inn i bukhulen for å samle vevsprøver. Den vevsprøver blir deretter undersøkt under et mikroskop for å finne ut om cellene i den er normal eller kreft. Avhengig av celletypen, kan en diagnose av ondartet mesothelioma bli gjort. Ondartet mesotheliomas er av tre celletyper: epithelioid, blandet og sarcomatoid. Generelt epiteloide ondartede mesotheliomas er de mest vanlige og bære den beste prognosen; Sarcomatoid som er de mest sjeldne med kortest overlevelsestid.
Det neste trinnet er å iscenesette kreften som lokaliserte, avansert eller tilbakevendende. Dette kan gjøres gjennom en kombinasjon av bildebehandling og kirurgisk leting. Det er tre iscenesettelse systemer i bruk, hver med fire stadier:. Butchart System, TNM System og Brigham System
