X线检查是诊断肺结核的常规首选方法，胸部X线检查可以发现早期轻微的结核病变，确定病变范围、部位、形态、密度、与周围组织的关系、病变阴影的伴随影像，判断病变性质、有无活动性、有无空洞、空洞大小和空洞壁特点等。胸部CT能提高分辨率，对病变细微特征进行评价，减少重叠影像，易发现隐匿的胸部和气管、支气管内的病变。
痰结核分枝杆菌检查是确诊肺结核病的主要方法，包括痰涂片和痰培养两种方法。还可以应用PCR和核酸探针检测特异性的DNA片段、色谱技术检测结核硬酯酸和分枝杆菌等群体特异性成分，以及采用免疫学方法检测特异性抗原和抗体、基因芯片法等，来使结核的诊断更加快速。
结核菌素试验广泛用于检出结核分枝杆菌感染，而非检出结核菌。结核菌素试验对儿童、少年和青年的结核病诊断有参考意义，在卡介苗普遍接种的地区，结核菌素试验使结核分枝杆菌感染的检出受到很大限制。纤维支气管镜检查可用于支气管结核儿和淋巴结支气管瘘的诊断，所以要检查结核病，先要做胸部影像学的检查，来确诊是否存在结核样的胸部影像改变；还可以做痰的病原学检测；结核菌素试验可以作为参考的意义，特别是对青少年和儿童，纤维支气管镜常常用于支气管结核和淋巴结支气管瘘的诊断。