医生根据体格检查、血清肿瘤标志物检查、影像学检查、组织病理学检查等，综合进行诊断。体格检查睾丸增大，有下坠感，无压痛。血清肿瘤标志物检查甲胎蛋白（正常值＜25μg/L）：全部卵黄囊肿瘤、50％～70％胚胎癌和畸胎瘤升髙，而绒毛膜上皮癌和精原细胞瘤不升高。绒毛膜促性腺激素阳性（正常值＜5μg/L）：对判断睾丸肿瘤有无滋养层成分具有参考价值，精原细胞瘤5％～10％阳性，胚胎癌40％～60％阳性，绒毛膜上皮癌100％阳性。同时检测甲胎蛋白和绒毛膜促性腺激素，约90％睾丸肿瘤有一种或两种肿瘤标志物升高。乳酸脱氢酶普遍存在于不同组织的细胞中，其特异性较差，80％的进展性睾丸癌患者中乳酸脱氢酶水平可升高。影像学检查B超、CT可以发现睾丸增大。如果发生腹膜后淋巴结转移，B超、CT也会出现相应表现。磁共振：睾丸肿瘤在T2WI通常为低信号。组织病理学检查可发现肿瘤细胞。