Å gjøre en mesothelioma diagnose er vanskelig på grunn av det faktum at symptomene på mesothelioma er også lik symptomene på andre sykdommer eller tilstander. En diagnose for en mesothelioma mistenkt begynner med omtaler av nevnte personens medisinske historie. Hvis pasienten har en historie for å bli utsatt for asbest, er sjansen stor for at personen har mesothelioma.
Etter gjennomgang av personens medisinske historie, en fysisk undersøkelse vil bli utført. Pasienten vil også gjennomgå lungefunksjonstester og en kiste X-ray. Brystet X-ray er nødvendig siden det vil være i stand til å avdekke om pasienten opplever pleural fortykkelse. Pleural fortykkelse skjer vanligvis når en person har vært utsatt for asbest. Bortsett fra brystet X-ray, pasienten vil også bli utsatt for en computertomografi (CT eller CAT scan).
CAT scan og brystet X-ray er bare noen av de måter på hvordan legen vil være i stand til å gjøre en mesothelioma diagnose. Bortsett fra resultatene av disse testene, må legen også å vite om det er en stor mengde væske. Hvis denne væske vil suges med bruk av en sprøyte, kan cytologi bare være i stand til å påvise tilstedeværelse av unormale celler. Dersom resultatet vil vise at det er et fravær av maligne celler, er det ikke nødvendigvis bety at pasienten ikke har mesoteliom. Dersom, på den annen side er det cytologi positiv, og det er noe mistenkelig, må diagnose for å bli bekreftet ved biopsi.
Det er flere måter på hvordan en biopsi kan utføres slik at man kan komme opp med en mesothelioma diagnose. Måtene vil bare være avhengig av området der unormale celler er plassert. Hvis unormale celler eller tumorer er plassert i brystet, kan en thoracoscopy utføres slik at legen kan ta vevsprøver. Dersom det området hvor magecellene kan være plassert er mageområdet, kan laparoskopi utføres ved å sette inn et instrument inn i bukhulen. Ved fremgangsmåtene ifølge thorascopy og laparoskopi ville ikke gi etter mengden av den nødvendige vev, vil legen må utføre mer omfattende diagnostisk operasjon på pasienten.