肝癌可以通过多种检查方式来发现，比如血清甲胎蛋白（AFP）检测联合超声检查是常用的初筛手段，其中血清AFP检测是一种简便的血液检查，约70%的肝癌患者血清AFP会升高。
血液检查方面
甲胎蛋白检测： 甲胎蛋白是一种糖蛋白，正常情况下，这种蛋白主要来自胚胎的肝细胞，胎儿出生约2周后甲胎蛋白从血液中消失，因此正常人血清中甲胎蛋白的含量尚不到20微克/升。但当肝细胞发生癌变时，却又能重新产生这种蛋白质，所以血清甲胎蛋白浓度明显升高常提示有肝癌可能。不过，也有部分肝癌患者甲胎蛋白不升高，所以还需要结合其他检查。肝功能检查： 肝癌患者的肝功能会有一定程度的异常，比如谷丙转氨酶、谷草转氨酶可能会升高，白蛋白降低，胆红素升高等，但肝功能异常不一定就是肝癌，其他肝脏疾病也可能导致肝功能异常。
影像学检查方面
超声检查： 超声检查是肝癌筛查的常用方法，它价格相对便宜，操作简便，能发现肝脏内直径1厘米左右的占位性病变。超声可以观察肝脏的形态、大小、质地，以及肿瘤的位置、大小、数目等情况，还能检测门静脉、肝静脉有无癌栓形成等。CT检查： 增强CT扫描对肝癌的诊断价值较高，能够发现更小的肝癌病灶，还可以清晰显示肝癌与周围组织器官的关系。通过注射造影剂，肝癌组织在增强扫描时会有特定的强化表现，有助于区分肝癌和其他肝脏占位性病变，一般可以发现1厘米左右的肝癌。磁共振成像（MRI）： MRI对肝癌的诊断价值与CT相仿，对某些肝癌病灶，如小肝癌、血管瘤等的鉴别诊断可能优于CT。它可以从多方位、多序列成像，更全面地显示肝脏病变的特征，对于一些复杂的肝脏病变的定性诊断有重要意义。
病理检查方面
肝穿刺活检： 对于通过其他检查高度怀疑肝癌，但又不能明确诊断的患者，可以考虑肝穿刺活检。该检查是在超声或CT引导下，用穿刺针获取肝脏组织进行病理检查，以明确病变的性质。不过，肝穿刺活检属于有创检查，有一定的出血、感染等风险，但准确率较高，是确诊肝癌的金标准之一。