Los diagnósticos del cáncer deben ser realizados por un médico competente o por un médico oncólogo. Se conocen 3 tipos de diagnosticos, Pruebas de laboratorio, Estudios de imágenes y Biopsia del tumor o de la medula ósea. Cuando una persona presenta algún síntoma o los resultados de sus exámenes selectivos de detección sugieren que hay cáncer, el médico deberá buscar si la causa es cáncer o alguna otra cosa. El médico puede preguntarle sus antecedentes médicos personales y familiares y hacerle un examen físico. El médico puede también ordenar pruebas de laboratorio, rayos X, u otras pruebas o procedimientos.

Pruebas de laboratorio:
Entre las pruebas de laboratorio existen las Pruebas de sangre, de orina, o de otros fluídos, los que pueden ayudar a los médicos a hacer un diagnóstico. Estas pruebas pueden mostrar qué tan bien funciona un determinado órgano (como el riñón). También, altas concentraciones de determinadas sustancias pueden ser un signo de cáncer. Estas sustancias se llaman con frecuencia marcadores tumorales. Sin embargo, los análisis de laboratorio anormales no son un signo seguro de cáncer. Los médicos no pueden basarse solamente en un análisis anormal para diagnosticar el cáncer.
Estudios de imágenes
Los estudios de imágenes generan una representación gráfica de las áreas internas de su cuerpo que ayuda a los médicos a ver si existe un tumor. Estas imágenes se pueden hacer de diferentes formas:
Rayos X: Los rayos X son la forma más común de ver órganos y huesos dentro del cuerpo.
Escanograma de tomografía computarizada: Una máquina de rayos X conectada a una computadora toma una serie de imágenes detalladas de sus órganos. Es posible que usted reciba un material de contraste (como un tinte) para que estas imágenes tengan más detalle.
Estudios con radionúclidos: A usted se le administra una inyección con una pequeña cantidad de material radioactivo. Este material fluye por la sangre y se acumula en algunos huesos u órganos. Una máquina llamada escáner detecta y mide la radioactividad. El escáner genera imágenes de los huesos y órganos en la pantalla de una computadora o en una película. Su cuerpo se deshace rápidamente de la sustancia radioactiva.
Ecografía: Un aparato de ecografía emite ondas de sonido que no se pueden oír. Las ondas rebotan en los tejidos internos de su cuerpo como un eco. Una computadora usa este eco para crear imágenes.
Imágenes de resonancia magnética, IRM: Un imán fuerte conectado a una computadora es usado para crear imágenes detalladas de las áreas internas de su cuerpo. Su médico puede ver estas imágenes en un monitor e imprimirlas en película.
Tomografía por emisión de positrones, TEP: Se le inyecta una pequeña cantidad de material radioactivo. Una máquina forma imágenes que muestran las actividades químicas de su cuerpo. Las células cancerosas a veces aparecen como áreas de alta actividad.

Biopsia del tumor o medula ósea:
Una prueba determinante de la presencia del cancer es la toma de biopsia del tumor o medula ósea, realizado por los médicos para diagnosticar el cáncer, para lo cual el médico extrae una muestra de tejido y la envía al laboratorio. Un medico patólogo examina el tejido al microscopio. La muestra puede obtenerse de varias maneras:  Con una aguja: El médico usa una aguja para extraer tejido o fluido. Con un endoscopio: El médico usa un tubo fino y luminoso (un endoscopio) para mirar dentro del cuerpo. El médico puede extraer tejidos o células por el tubo. Y Con cirugía: La cirugía puede ser por escisión o por incisión. En la biopsia por escisión, el cirujano extrae todo el tumor. Con frecuencia, retira también tejido sano que rodea el tumor. En la biopsia por incisión, el cirujano saca sólo una parte del tumor.

Diagnóstico selectivo de detección:
Algunos tipos de cáncer pueden diagnosticarse antes de que causen síntomas. Los exámenes selectivos de detección se usan para buscar el cáncer (o los estados que pueden resultar en cáncer) en gente que no tiene síntomas. Estos exámenes o pruebas se elijen de acuerdo a lo que sea más apropiado y preferido por el individuo.
Estos exámenes pueden ayudar a los médicos a encontrar y tratar algunos tipos de cáncer en etapa temprana. En general, el tratamiento de cáncer es más efectivo cuando la enfermedad se encuentra en un estadio inicial.
Los exámenes selectivos de detección se usan ampliamente para buscar cáncer de seno, de cuello del útero, colon y recto:

Seno: La mamografía es la mejor herramienta que tienen los médicos para encontrar el cáncer de seno temprano. La mamografía es una imagen del seno hecha con rayos X. El Instituto Nacional del Cáncer recomienda que las mujeres de 40 años de edad y más se realicen una mamografía cada año. Las mujeres que tienen mayor riesgo de padecer cáncer de seno deberán consultar con sus médicos si es necesario hacerse mamografías antes de los 40 y la frecuencia con la que deberán hacerlo.

Cuello del útero: La prueba de Papanicolaou se usa para revisar las células del cuello uterino o cérvix. El médico raspa el cuello del útero y toma una muestra de células. Las células se examinan en el laboratorio para ver si hay signos de cáncer o cambios que puedan resultar en cáncer (incluyendo cambios causados por el virus del papiloma humano, el cual es el factor de riesgo más importante para cáncer de cuello uterino). Las mujeres deberán hacerse pruebas de Papanicolaou 3 años después de haber comenzado a tener relaciones sexuales o al cumplir 21 años (lo que suceda primero). La mayoría de las mujeres deberán hacerse una prueba de Papanicolaou al menos 1 vez al año.

Colon y recto: Varios exámenes selectivos de detección se usan para detectar pólipos, cáncer, u otros problemas de colon y recto. Las personas de 50 años de edad y más deberán hacerse estos exámenes. Las personas que tienen un riesgo mayor del promedio de padecer cáncer de colon o recto deberán hablar con sus médicos para preguntar si deben hacerse exámenes selectivos de detección antes de los 50 años de edad y la frecuencia con la que deberán hacerlo.

Análisis de sangre oculta en las heces: A veces el cáncer o los pólipos sangran. Esta prueba detecta pequeñas cantidades de sangre en la materia fecal.

Sigmoidoscopia: Los médicos revisan el recto y la parte inferior del colon con un tubo luminoso llamado sigmoidoscopio. El médico puede generalmente extirpar los pólipos a través del tubo.

Colonoscopía: Los médicos revisan dentro del recto todo el colon usando un tubo luminoso llamado colonoscopio. El médico puede generalmente extirpar los pólipos a través del tubo.

Enema de bario de doble contraste: Este procedimiento incluye varias radiografías del colon y del recto. El paciente recibe un enema con una solución de bario y se le inyecta aire por el recto. El bario y el aire mejoran las imágenes radiográficas del colon y del recto.

Examen rectal digital: El examen rectal frecuentemente forma parte del examen físico de rutina. El profesional médico inserta un dedo enguantado y lubricado dentro del recto para ver si siente algo anormal. Este examen sólo permite la evaluación de la parte más inferior del recto.