触診や内視鏡検査で咽頭を確認し、がんが疑われる場合は、組織を採取して詳しく調べる検査（生検）を受けます。また、がんの大きさ、リンパ節や他臓器への転移などを確認するために、CT検査やMRI検査、超音波（エコー）検査、PET検査などが行われます。
１．触診
医師が首の回りを触って、腫れやしこり、リンパ節への転移がないかなどを調べる検査です。緊張すると首が固くなり、リンパ節の腫れが見つけにくくなるため、首の力を抜くよう意識することが大切です。
２．内視鏡検査
鼻腔や咽頭に局所麻酔をかけ、咽頭反射（のどへの刺激による吐き気）と表面の痛みを除いたあと、内視鏡を鼻や口から入れて、咽頭を確認します。その際、声帯の動きも確認します。また、下咽頭がんでは、同時に食道がんや胃がんができることがあるため、上部消化管内視鏡検査（胃カメラ）で重複がんがないかを調べることが勧められています。
３．生検
咽頭や喉頭に局所麻酔をかけ、内視鏡で確認しながら病変の一部を採取する検査です。採取した組織は顕微鏡で詳しく確認し、がんかどうかを診断します。
４．CT検査
体の周囲からX線をあてて撮影することで、体の断面を画像として見ることができる検査です。がんの大きさ、深さや広がり、リンパ節への転移の有無を調べるときに行われます。造影剤を注射して撮影すると、がんの広がりや、がんが周りの臓器に浸潤しているか等を詳しく確認することができます。
５．MRI検査
強力な磁石と電波を使用して撮影することで、体の断面を画像として見ることができる検査です。MRI検査の画像は、CT検査よりも、がん組織と正常な組織の区別が明確です。がんの深さや広がり、リンパ節への転移の有無をCT検査とは異なる情報から調べることができます。
６．超音波（エコー）検査
首の表面から超音波をあて、そのはね返りをモニターで見ながら確認します。主に頸部リンパ節への転移の有無を調べるときに行われます。
７．PET-CT検査
PET検査とは、放射性フッ素を付加したブドウ糖液を注射し、がん細胞にエネルギー源として取り込まれるブドウ糖の分布を撮影することで、全身のがん細胞を検出する検査です。CT検査やMRI検査とは異なる情報から、がんの広がり、リンパ節や他の臓器への転移の有無を調べることができます。治療後の再発の診断にも有用なことがあります。PET-CT検査は、PET検査とCT検査の画像を重ねることで、がん細胞の有無や転移があるかどうかを高い精度で診断することができます。
８．腫瘍マーカー検査
下咽頭がんでは、現在のところ、がんの診断や治療効果の判定に使用できるような、特定の腫瘍マーカーはありません。