结核性胸膜炎患者在胸水抽出以后，应首先送检常规生化、抗结核抗体，以此判断是渗出液或者漏出液，从胸腔积液中找出抗酸菌，阳性率约为5.9%，培养结核菌的阳性率约为25%。阳性即可明确诊断，但是耗时较长，目前还有分子生物学检查，既有较高的阳性率，又不需要长时间的等待，阳性亦可明确诊断。
同时胸水需要完善肿瘤方面的检查，如胸水CEA、胸水找癌细胞，以避免误诊。待胸水引流干净应尽早完善胸部CT检查，以便于发现肺部病灶，如有典型的肺结核表现，更加支持结核性胸膜炎诊断。如有大片的肺部感染灶，需要考虑普通感染引起的反应性胸水，如果肺部有疑似肿瘤表现，需要考虑恶性胸水可能。
除了抽胸水检查以外还可以进行胸膜活组织检查，检查方式有B超、CT引导下胸膜活检、胸腔镜下胸膜活检，病理检查发现典型结核的病理诊断较为容易，而不具备结核病理变化的病例，则需要借助抗酸染色找到结核菌明确诊断。
