触診、喉頭鏡検査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
医師が首の回りを丁寧に触って、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、リラックスして首の力を抜くことが大切です。また、中咽頭がんは、口から入れた指が届く場所にがんができるため、がんがあると疑われる部分を指で直接触れて、がんの大きさや硬さ、広がりなどを調べます。咽頭反射（のどへの刺激による吐き気）を伴うため、少しつらい検査ですが、がんの広がりを調べるためには重要な検査です。
２．喉頭鏡検査・間接喉頭鏡検査
小さな鏡がついている器具を口から入れて、鼻やのどの奥を確認する検査です。
３．内視鏡検査
咽頭や喉頭に局所麻酔をかけ、咽頭反射とのどの表面の痛みを除いたあと、内視鏡を鼻や口から入れて、咽頭を確認する検査です。また、中咽頭がんは、同時に食道がんなど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調べることが勧められています。
４．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して、顕微鏡で詳しく確認し、がんかどうかを診断する検査です。
中咽頭がんでは、ヒトパピローマウイルス（HPV）の感染に関連するp16というタンパク質の状態により、TNM分類および病期が異なります。そのため、採取したがん組織を免疫染色という方法を用いて調べ、p16が多く作られている場合にp16陽性、そうでない場合にp16陰性と診断されます。
５．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。
６．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。
７．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する検査です。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。
８．PET検査
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、リンパ節やほかの臓器への転移の有無を調べます。治療後の再発の診断にも有用なことがあります。
９．腫瘍マーカー検査
中咽頭がんでは、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。