肺大细胞癌确诊手段主要是病理学诊断，如细胞学的诊断。肺大细胞癌也可以通过临床表现诊断，即有没有典型临床表现，如咳嗽、咳痰、咯血或者痰血、消瘦等普通肺癌症状。另外，患者有X线表现，大部分表现肿块阴影，甚至有部分患者可能出现阻塞性肺不张。 患者通过支气管镜活检取得病理诊断，或者可以通过肺外经皮肺穿刺取得病理组织进行诊断。患者可以通过痰细胞学诊断，即痰细胞学找到癌细胞也可以明确诊断。另外，大细胞癌的诊断要靠病理科，根据大细胞癌的特征确定大细胞癌的诊断。