늑막염 또는 농흉을 시사하는 증상이 있을 경우 의사의 진찰과 함께 우선 흉부 방사선(X-Ray) 사진을 찍게 됩니다. 흉부 방사선 사진 소견상 늑막강 내에 고인 흉수가 발견되면 우선 늑막염을 의심하고 외부에서 늑막강 내로 바늘을 넣어 주사기로 흉수의 일부를 뽑아냅니다(흉수 천자). 뽑아낸 흉수가 육안으로 보아 고름(농)일 경우 농흉으로 진단합니다.

또는 육안상 고름은 아니더라도 미생물 검사, 세포 검사 및 화학적 검사를 하여 그 성상이 단순 흉수보다는 고름에 가까울 경우도 농흉으로 진단합니다.

흉수 검사만으로 농흉의 원인이 구체적으로 밝혀지지 않는 경우는 늑막조직검사(늑막 생검)를 하기도 합니다. 늑막 생검은 보통 조직 검사용 굵은 바늘로 하게 됩니다.

이외에 늑막염의 원인별로 추가적인 검사들이 진단에 필요하고 도움이 될 수 있습니다.