常规尿液检测通常无法诊断膀胱癌，膀胱癌一般使用尿细胞学及肿瘤标志物进行检查。尿细胞学检查是膀胱癌诊断和术后随诊的主要方法之一，尿液采集一般是通过自然排尿，也可以通过膀胱冲洗。建议留取新鲜尿液，连续留取三天。留取后先进行细胞离心与固定，然后合并三天的尿细胞进行诊断。尿液当中脱落细胞学阳性，通常意味着泌尿系统的任何部分，包括肾、输尿管、膀胱以及尿道存在尿路上皮癌的可能性。
尿液、膀胱癌标志物的研究受到很大关注，是为了提高无创检测膀胱癌的水平。目前美国和欧洲等一些国家已经批准将BTA、NMP22、FDP及尿荧光原位杂交技术用于膀胱癌检测，我国在部分医院也开始进行了上述检查，但目前推广程度仍然不够。