肝门部胆管癌的经典诊断模式为：黄疸+肝内胆管扩张+肝外胆管口径正常+胆囊空虚+肝门部占位病变，诊断并不困难，但多已属中晚期，若能在黄疸出现之前得以确诊，对提高切除治愈率具有积极意义。
一、影像学检查：
1. B型超声扫描以无创伤、可重复、简单、经济而成为梗阻性黄疸的首选检查方法。其优点是：
①可显示肝内胆管扩张，肝外胆管和胆囊空虚；
②扩张胆管远侧的管腔突然截断闭塞，并可发现中等或低回声的团块影；
③可以明确肿瘤的部位及浸润范围；肿瘤与肝动脉和门静脉的关系，以及门静脉有无癌栓；
④同时还可了解肝内有无转移及肝外淋巴结的转移情况。B超的不足之处是可受肥胖、肋弓遮盖、肠道气体以及操作者本身等因素影响。
2. CT扫描的图像比较清晰，不受肥胖、肠道气体和操作者的主观因素影响。
CT能客观地显示肿瘤的部位和大小，肿瘤与周围组织的关系；显示肝叶的形态改变（肥大或萎缩），肿瘤与尾叶的关系；扩张的左、右肝管间连续性中断，能提供准确的梗阻水平及肝内胆管扩张征象。增强扫描可使组织结构 为清晰。螺旋CT可以获得人体解剖结构无间断的图像信息，将这种特殊的图像采集方法和静脉注射造影剂相结合，用多种图像处理方法显示血管影像。因此螺旋CT可以代替血管造影显示门静脉系统结构，了解门静脉系统的受累情况。
3. 磁共振胆管成像（MRCP）与超声及CT比较有明显的优势。
①具有非侵入性、无创性、无放射性、无需对比、病人易接受；
②可以清楚的显示整 胆管的情况，对临床分期和术前评估更准确；
③安全，无并发症；
④不能行经内镜逆行胰胆管造影（ERCP）检查或ERCP检查失败者可行MRCP检查；
⑤可以指导经皮经肝穿刺胆道引流（PTCD）和胆管内支架放置的位置。
肝门部胆管癌MRCP主要表现为肝总管、左右肝管起始部胆管壁不规则增厚、狭窄、中断或腔内充盈缺损；肝门软组织肿块，向腔内或腔外生长，边界欠清晰，T1加权呈相对低信号，T2加权呈相对高信号；肿瘤上方肝管呈软藤状扩张，肿瘤下方胆总管正常，并可显示胆囊管和胰管情况。如有肝门部淋巴结转移，CT和MRI表现为肝门部肿块，而MRCP表现为左右肝管受压变窄或被破坏。如有肝内转移可见散在低信号影。
4. 经皮经肝穿刺胆道造影（PTC）
能详尽显示肝内胆管形态，直接显示并明确肿瘤的部位，肿瘤累及肝管的范围，肿瘤与肝管汇合部的关系。但它是一种侵袭性检查，有引起出血、胆漏、胆道感染和气胸的可能，其并发症发生率为1%～7%。同时PTC只能显示梗阻上方扩张的胆道，对Ⅳ型肝门部胆管癌必须分别行左右叶穿刺造影，方能全面显示扩张的胆管及梗阻部位，而且这更加大了并发症的风险，并且放置PTCD减少黄疸也是有争议的措施，还有经此管引起癌转移的风险。
5. 经内镜逆行胰胆管造影（ERCP）
能显示肿瘤的下界及梗阻以下的胆道情况，如同时行PTC和ERCP，则可以相互补充，完整地显示肿瘤上下缘，对判断肿瘤大小、范围和决定手术方案具有重要意义。有B超、CT、MRI和MRCP都不能比拟的准确和清晰显像，是可靠实用的检查方法。ERCP最致命的并发症是造影可引起上行性感染诱发急性胆管炎、感染中毒性休克或多发性肝脓肿，给治疗带来困难，甚至失去手术的时机。随着CT、MRI、MRCP和超声技术的发展及普及，现在已基本不用PTC或PTCD，ERCP也因其致命的并发症很少被使用。
6．数字减影血管造影(DSA)
显示肝门部入肝血管与肿瘤的关系及受肿瘤侵犯的情况。DSA诊断胆管癌动脉相主要表现为周围动脉受侵犯，一般为肝左、右动脉或肝固有动脉管壁不规则、狭窄或梗阻，部分病例可见微细肿瘤血管出现在受侵犯动脉周围；在毛细血管相可出现肿瘤染色，门静脉及其分支受侵时静脉相显影不良。
二、肿瘤标志物：
1．CA19-9
在无胆管炎的情况下，肝门部胆管癌患者血清CA19-9值>37 kU/L者达86%（47/55），>222 kU/L（正常值的6倍）者亦达71%（39/55）。CA19-9值的显著增高有助于肝门部胆管癌的诊断。
2．胆管癌相关抗原检测
胆管癌相关抗原（Cholangiocarcinoma-related antigen，CCRA）是近年来从人胆管癌组织中发现的一种新的抗原物质。正常人血清中CCRA<28.95 g/L。胆管癌时血清CCRA浓度明显升高。
CCRA与碳水化合物抗原(尤其CA19-9)在胆管癌中阳性率相似，但CCRA在其他消化道肿瘤中阳性率却很低。这点对于胆管癌的诊断和鉴别诊断具有很重要的价值。
三、细胞学检查：
通过PTC或ERCP技术获取胆汁行脱落细胞检查，诊断的特异性高，但敏感性低，原因可能是细胞在胆汁中变性溶解或肿瘤被增生的结缔组织包埋。为提高诊断敏感性，Mo-handas(1994)等使用扩张器扩张胆管狭窄处后再取胆汁，结果阳性率从27%提高到63%，可能是狭窄段胆管扩张后，脱落游离的癌细胞更易进入胆汁。行PTC或ERCP检查发现胆管狭窄怀疑有癌变时，可置入细胞刷反复刷取胆管狭窄处，获取标本后行细胞学检查，或通过胰十二指肠镜钳取病变组织活检。这两种方法诊断特异性高，几乎可达100%。