医師の診察（視診・触診）を受けたあと、超音波（エコー）検査や、CT検査・MRI検査・PET検査などの画像検査（画像診断）でがんの大きさや深さ、がんが全身に広がっていないかどうかを調べます。また、がん細胞を採取して行う細胞診・組織診検査で、がんの性質を調べます。
１．視診・触診
視診では、医師が口の中に光をあてながら舌を観察して、がんがあると疑われる部分の大きさや形を確かめます。同時に、白板症や紅板症の有無、虫歯やインプラント、かぶせ物の状態なども確認します。
触診では、医師が口の中に指を入れて、がんがあると疑われる部分の大きさや硬さなどを調べます。また、首をさわって、リンパ節の腫れも確認します。
２．超音波（エコー）検査
超音波を発生する超音波プローブ（探触子）を体の表面にあて、臓器から返ってくる反射の様子を画像にする検査です。小型の探触子を舌にあてて舌がんの深さや広がりを確認する舌エコーや、頸部リンパ節への転移を確認する頸部エコーがあります。
３．細胞診・組織診検査
病変の一部を採取し、顕微鏡で詳しく観察する検査です。がん細胞の有無、がん細胞の種類（組織型）、正常な細胞から異なる程度（異型度）などを調べます。
ブラシや綿棒などで舌の表面をこすって細胞をとる「細胞診」と、鉗子やメスなどの器械で組織の一部を採取する「組織診」があります。
頸部のリンパ節が腫れている場合は、エコーで確認しながら細い針をリンパ節に刺し、細胞を吸い出して顕微鏡で観察する方法での「細胞診」を行うこともあります。
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、リンパ節や他の臓器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など、より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。CT検査と組み合わせることで、がんの広がりや深さ、リンパ節などへの転移についてより正確に把握できるようになります。CT検査と同様に、造影剤を注射して撮影することで、より詳しく検査をすることができます。
６．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します。PET検査とCT検査を重ねることで、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。
７．上部消化管内視鏡検査（胃カメラ）
舌がんが確認された場合、上部消化管内視鏡検査で咽頭・食道・胃などに重複がんがないかを調べることがあります。この検査は、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・食道・胃などを確認します。
８．腫瘍マーカー検査
がんの診断の補助や、診断後の経過観察、治療の効果判定などを主な目的として行う検査です。舌がんでは、現在のところ、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。