1、痰培养：可以初步筛查病菌的存在与否，但是由于放线菌需厌氧环境培养，培养前使用抗生素及其他细菌的过度生长，导致痰培养及痰涂片的病原菌检出阳性率很低。
2、胸部CT：肺放线菌病典型CT表现为：慢性节段性肺部实变影、周围组织强化、邻近胸膜增厚、纵隔及肺门淋巴结肿大，但是单纯从影像学检查时常误诊为其他疾病。
3、纤维支气管镜活组织检查、经皮肺穿刺活检术：纤维支气管镜活组织检查、经皮肺穿刺活检术是目前最有效的、最常用的诊断肺放线菌病的手段。有文献报道，约65％的病例经支气管镜检查可确诊。