胸内甲状腺肿的患者可以做x线平片、CT以及甲状腺核素扫描。X线平片可以表现为气管受压、移位、变窄、上纵膈增宽。肿物可呈边缘锐利的弧形凸向胸腔内，其内可有斑点状或长条结节状钙化。CT可以显示肿物和气管、大血管的关系以及气管、血管受压移位的情况。肿物与颈部甲状腺相连续，边界清晰光滑，可以伴有点状、环状钙化、密度不均，可以见到低密度区。ct值高于周围的肌肉组织。甲状腺核素扫描多数表现为胸骨后吸碘或颈部甲状腺冷结节，但也有因甲状腺肿物本身没有功能而不显现的患者。