Có rất nhiều nguyên nhân gây u trung thất như: u tuyến giáp, u tuyến ức, kén khí quản, u lympho, hạch di căn, u phế quản, u quái... Tùy theo vị trí, u trung thất có thể có các biểu hiện lâm sàng như: hội chứng chèn ép tĩnh mạch chủ trên, chèn ép dây thần kính quặt ngược, dây giao cảm cổ, chèn ép thực quản.

Để chẩn đoán xác định u trung thất cần dựa vào các biểu hiện lâm sàng như

-          Biểu hiện chèn ép tĩnh mạch chủ trên: bệnh nhân có phù mặt, cổ bạnh to, hố thượng đòn đầy, hình ảnh nổi rõ các mạch máu trên ngực, cánh tay phù to.

-          Biểu hiện chèn ép thực quản: nuốt khó, nuốt nghẹn.

-          Biểu hiện chèn ép khí quản: khó thở, thở rít.

-          Biểu hiện chèn ép dây thần kính quặt ngược: nói khàn, nói giọng đôi.

-          Biểu hiện chèn ép dây thần kinh giao cảm cổ: sụp mi, hẹp khe mắt, co đồng tử, bừng nóng 1/2 mặt.

-          Và nhiều hiểu hiện lâm sàng khác.

Bên cạnh việc thăm khám phát hiện các triệu chứng lâm sàng, việc chẩn đoán xác định các u trung thất thường có sự góp phần không nhỏ của các thăm dò chẩn đoán hình ảnh. Các xét nghiệm này bao gồm: chụp X quang phổi và chụp cắt lớp vi tính ngực.

 Chụp X quang phổi thường chỉ cho thấy hình ảnh trung thất rộng, hình ảnh chèn ép khí quản, hoặc đẩy lệch trung thất, hình ảnh hạch trung thất.

 Để đánh giá chi tiết hơn cần dựa vào chụp cắt lớp vi tính ngực có tiêm thuốc cản quang. Các thông tin ghi nhận thường bao gồm: hình ảnh u trung thất, tình trạng chèn ép, xâm lấn vào các tổ chức lân cận như khí quản, thực quản, tim và các mạch máu lớn trung thất...

 Có rất nhiều loại u trung thất khác nhau: u mỡ trung thất, nang, kén trung thất lành tính, biếu giáp chìm, u tuyến ức, ung thư khí quản... Để xác định chính xác loại u trung thất thường cần dựa vào xét nghiệm tế bào. Các thăm dò lấy bệnh phẩm cho xét nghiệm tế bào bao gồm: chọc hút khối u trung thất xuyên thành khí phế quản qua nội soi, sinh thiết u qua nội soi trung thất, phẫu thuật mở trung thất hoặc sinh thiết khối u trung thất xuyên thành ngực dưới hướng dẫn của chụp cắt lớp vi tính hoặc chiếu x quang tim phổi.