医生一般根据你的症状可作出诊断。在听诊胸部时，医生可能会听到犹如踩在雪地上的噶扎声，称之为胸膜摩擦音。
医生也可能会采用如下诊断方法，以找出引起胸膜炎的潜在病因：
- 影像学检查： X光胸片检查可帮助确定肺部是否发炎。如果胸片异常而病因不清，医生需要安排进一步的检查，通常是 CT 扫描。与X光传统的胸片相比，CT 可以更为详尽地显示出内脏器官的情况。除此之外，医生也可能会建议进行超声来检查是否有胸腔积液。
- 血液化验： 血液化验可以帮助医生判断你是否有感染以及感染的类型，此外，还可以检测出那些以胸膜炎为初始症状的自身免疫病，如类风湿关节炎或狼疮。
- 胸腔穿刺： 为了抽取胸腔积液进行实验室检查，医生可能会建议一项称为胸膜腔穿刺术的有创检查。在操作前，医生先在局部注射麻醉药，然后在两肋之间经胸壁刺入一根细针来抽取积液。如果医生认为胸腔积液是由肺结核或是肿瘤引起的，它还会摄取部分胸膜组织 (胸膜活检) 进行显微镜检查。
- 胸腔镜检查： 这项检查，不仅可以让手术医生直接观察胸腔的内部结构，还可以获得胸膜组织的标本。医生首先要在你的肋间开一个或多个小切口，然后将一个带有微型摄像头的细管插入胸腔，此项操作也叫做电视辅助胸腔镜手术 (VATS)。手术中医生可利用特殊的手术器具切取胸膜组织进行组织学检查。
