最常用的有X线钡餐造影、脱落细胞学、纤维光学内镜检查等3中。随着科技进展胸部CT扫描、食管内镜超声检查等在有条件的单位也已应用于临床。临床实践时应该由简入繁顺序进行，前3项检查则是必不可少的，特别是纤维内镜检查，比X线检查在定位、定长度、发现第二个癌以及除外良性狭窄等方面具有优越性。
　　X线钡餐造影在早期食管癌中不易显示病变，检查医师如果按常规办事，钡剂过稠过稀，大口喝钡，简单采取正侧位观察，均能导致漏诊。必须调好钡餐，令病人分次小口吞咽，多轴细致观察。早期的X线征象有：①粘膜皱褶增粗、迂曲或虚线状中断、或食管边缘发毛。②小充盈缺损，或较扁平或如息肉状，最小直径约0.5cm.③小溃疡龛影，直径从0.2～0.4cm；④局限性管壁发僵或有钡剂滞留。由于病变轻微，X线钡餐检查在早期病例中的阳性率仅为70%左右。中晚期病例的征象明确，多见病变段管腔狭窄，充盈缺损、管壁蠕动消失、粘膜紊乱、溃疡龛影以及病变段食管周围的软组织影。腔内型的X线钡餐造影显示病变为巨大充盈缺损而该段管腔变宽。 
 
　　纤维光学内镜检查也有禁忌证，包括：①恶病体质；②严重心血管病；③急性呼吸道感染。诸如驼背畸形食管静脉曲张等过去金属管的禁忌证在纤维光学镜检中已不复考虑。在早期食管癌中，纤维光学镜的检出率可达85.2%，镜下早期表现有：①局限性糜烂最多见占53%；②局部粘膜充血，其边界不太清楚占38.5%；③粗糙小颗粒占27.4%.其他较少见有小肿物占9.4%，小溃疡占6.8%，小斑块占6.8%.为提高纤维内镜的检出率，可在检查过程中合用活体染色法（甲苯胺蓝或Lugol磺液）。中晚期食管癌的镜下所见比较明确，易于辨认。表现为结节或菜花样肿物，食管粘膜充血水肿或苍白发僵，触之易出血，还可见溃疡，管腔狭窄。如食管病变位于胸上段或颈段，应于食管镜检查同时作纤维支气管镜检，以排除气管、支气管挤压或受侵。
　　胸部CT在诊治食管癌中的作用，各家的评价不同，有的认为CT对分期、切除可能的判断、预后的估计均有帮助。但也有认为此种检查没有什么作用，有作者报告、CT分期的准确率仅为60%.有意义的CT阳性所见简介如下：①气管、支气管可能受侵，CT可见气管、支气管受挤移位，其后壁受压凸向管腔，与食管之间的脂肪层消失不可辨认。 ②心包或主动脉可能受侵，心包及主动脉与病变段食管间脂肪平面消失而肿瘤部位上下端之脂肪层面尚存在时。或者食管病变与主动脉圆周交接之角度等于或大于90度。③纵隔及腹腔淋巴结转移，要求肿大淋巴结直径大于1cm.④肝转移，肝内出现低密度区。CT判断外侵纵隔器官时：侵及主动脉的灵敏度为88%，气管支气管的为98%，心包的为100%.CT判断淋巴结转移，食管周围淋巴结转移的灵敏度为60%，对腹腔淋巴结转移的灵敏度略高为76%，其特异性为93%.CT判断肝转移的灵敏度为78%，特异性为100%.客观地分析，CT所见不能鉴别正常体积的淋巴结有无转移，无法肯定肿大淋巴结是由于炎症或转移引起，更无法发现直径小于1cm的转移淋巴结。如上所述，对外侵及器官的判断准确性有限。因此不能单凭CT的“阳性发现”而放弃手术机会。
　　食管内镜超声检查
　　近年来食管超声内镜检查（EUS）逐渐应用于临床。但由于设备昂贵，在可以预见的将来还不会被广泛采用。内镜超声其发生系统通过充水囊而工作，正常情况下第一层粘膜是回声发生的，第二层粘膜肌层是暗区，第三层粘膜下有回声。此种新检查方法其优点：①可以精确测定病变在食管壁内浸润的深度，准确率达90%.②可以测出壁外异常肿大的淋巴结，包括远离病变部位处的淋巴结，显示率达70%.③迅速而容易地区别病变位于食管内还是在壁外。但也还有不足：①探测范围有限，仅能达到仪器主杆中心4cm远的地方，也就是离食管或胃近的区域。②中间不能存在干扰超声的结构。③当病变段狭窄严重探头通不过时，其下方食管旁的淋巴结就无法探测到。
　　B超检查腹部能发现腹膜后淋巴结转移、肝转移等，有助于定期及确定手术适应证。尤其是贲门癌病人，当发现有增大之腹膜后胃后淋巴结时，探查往往可见肿大淋巴结之体积远较超声判断的为大，病情已达到不能根治切除的阶段。