1、食管X线钡餐：为弥漫性食管壁内憩室的首选检查方法，该检查不仅可显示憩室的大小、形态和分布，而且可以了解食管的狭窄情况。多表现为豆点状的钡影突入食管壁内，多数底部平直或较圆滑，有狭窄的细管与食管腔相通，大小约1~5mm，以2~3mm者居多，分布呈阶段性，亦可散布于整个食管，较大的两个相邻憩室可相互连通，形成窦道。根据食管X线钡餐常可作出诊断。
2、食管镜检查：可显示食管腔内的情况，但观察不到憩室内情况，部分病例可见憩室开口及食管黏膜伸入憩室内。通过食管镜检查及活检能鉴别食管癌、溃疡及炎症等。
3、胸部CT：可见广泛的食管壁增厚且不均匀，失去正常管壁软组织层次，管腔不规则，增厚的食管壁内有积气，此乃憩室内充有气体所致，为CT的特征性表现。