การตรวจหามะเร็งตับมีหลายวิธีแตกต่างกันไป ทั้งการตรวจเลือด การตรวจทางรังสี การตรวจชิ้นเนื้อตับ แต่ละวิธีมีประโยชน์ต่างๆกัน แพทย์จะเลือกใช้วิธีที่เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละราย เนื่องจากตับเป็นอวัยวะในช่องท้องที่มีขนาดใหญ่ หากมีสิ่งผิดปกติเกิดขึ้นกับตับในระยะแรกๆ ผู้ป่วยอาจไม่แสดงอาการใดๆเพราะตับยังสามารถทำงานได้เกือบปกติ
กว่าผู้ป่วยจะมีอาการแสดงของมะเร็งตับที่ชัดเจน ขนาดของก้อนเนื้องอกก็อาจใหญ่มากจนอยู่ในระยะที่ไม่สามารถรักษาได้แล้ว การตรวจคัดกรองมะเร็งตับในระยะต้นๆจึงเป็นสิ่งที่สำคัญเพื่อให้เราพบความผิดปกติตั้งแต่ต้นและสามารถรับการรักษาอย่างทันท่วงที การตรวจหามะเร็งตับมีหลายวิธีแตกต่างกันไป ทั้งการตรวจเลือด การตรวจทางรังสี การตรวจชิ้นเนื้อตับ แต่ละวิธีมีประโยชน์ต่างๆกัน แพทย์จะเลือกใช้วิธีที่เหมาะสมกับผู้ป่วยแต่ละราย ได้แก่ การตรวจเลือด หาสารบ่งชี้มะเร็งตับ AFP (Alpha fetoprotein) เป็นสารโปรตีนชนิดหนึ่งที่มีในเลือดและเป็นตัวบ่งชี้ว่าอาจเป็นมะเร็งตับ แต่การตรวจเลือดเพียงอย่างเดียวอาจไม่เพียงพอ ค่า AFP อาจพบสูงได้ในโรคตับอื่นๆบางชนิดที่ไม่ใช่มะเร็ง ดังนั้นจึงควรตรวจร่วมกับการตรวจอัลตราซาวด์ เพื่อช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวินิจฉัย
การตรวจอัลตราซาวด์อวัยวะในช่องท้อง (Ultrasound Abdomen) เป็นการตรวจโดยใช้คลื่นเสียงสร้างภาพจากอวัยวะภายใน การตรวจด้วยวิธีนี้จะช่วยให้มองเห็นก้อนในตับที่มีขนาดเล็กขนาด 1 เซนติเมตรขึ้นไป การตรวจเอ็กซเรย์คอมพิวเตอร์ (CT Scan) การตรวจด้วยวิธีนี้ช่วยให้มองเห็นก้อนในตับที่มีขนาดเล็กกว่า 1 เซนติเมตรได้ การตรวจด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (MRI) เป็นการตรวจโดยใช้สนามแม่เหล็กพลังงานสูงในการสร้างภาพของอวัยวะต่างๆ ช่วยให้เห็นรายละเอียดบางอย่างได้ชัดเจนมากขึ้น เช่น ขนาดและรูปร่างของก้อน เลือดที่มาเลี้ยง การกดเบียดอวัยวะข้างเคียง การตัดชิ้นเนื้อตับ (Liver Biopsy) เป็นการตรวจวิเคราะห์ชิ้นเนื้อทางพยาธิวิทยา เพื่อช่วยยืนยันก้อนเนื้อที่พบว่าเป็นเซลล์มะเร็งหรือไม่