1.上消化道钡剂造影
上消化道钡剂造影是十二指肠肿物首选的诊断方法。文献报道普通钡餐造影对十二指肠息肉病变诊断的阳性率64%～68%，而十二指肠低张气钡双重造影的阳性率可达93%。如果在低张造影时，加用使十二指肠松弛的药物，如高血糖素，则效果更好。
腺瘤的X线征象为肠腔内圆形充盈缺损或透亮区，边缘光滑，黏膜正常，如有蒂者则可有一定活动度。平滑肌瘤多表现为十二指肠有圆形或椭圆形缺损，边缘光滑。十二指肠的钡剂造影可以弥补纤维内镜对十二指肠第3、4段观察欠佳的不足。
2.纤维内镜
十二指肠纤维内镜可以直接观察十二指肠肿瘤情况并可以取活检或切除后活检，常用的内镜有2种，即侧视镜（side-view）和直视镜（direct-view）。由于十二指肠第3、4段观察上的局限性，故有人主张以小肠镜来检查十二指肠乳头开口以下部分的十二指肠病变较好，而上消化道造影与纤维内镜相结合可以有效地降低误诊率。
3.超声诊断
普通超声对十二指肠肿瘤诊断有一定的局限性，因十二指肠腔内的气体干扰了超声影像的观察。但如十二指肠肿瘤生长在壶腹周围，引起胆管扩张或胰管扩张；大的十二指肠球部肿物引起幽门梗阻导致胃扩张等，超声检查可能提供间接影响以供临床参考。
4.选择性动脉造影
选择性动脉造影对十二指肠肿瘤有一定诊断意义，尤其在十二指肠肿瘤的血供等方面给临床上提供重要依据。另一方面，对于内分泌肿瘤，如胃泌素瘤，通过选择性动脉造影及选择性动脉注入secretin，然后测肝静脉血胃泌素水平，以达到区域定位的目的。
5.核素扫描
主要应用于十二指肠神经内分泌肿瘤的诊断和定位，如用123Ⅰ或111Ⅰ标记的octreotide（生长抑素同源物）注射后，对表达生长抑素受体的胃泌素瘤具有极高的敏感性，阳性率可达35%，但对生长抑素受体阴性的病灶无诊断价值。
6.CT及MRI
CT和MRI对于十二指肠良性小肿瘤的诊断意义不大，但对于较大的平滑肌瘤、神经内分泌肿瘤有一定帮助。对由于十二指肠肿瘤引起的其他改变，如胆道扩张、胰管扩张等，有一定的影像学参考意义。
7.手术探查
如上述检查仍无法明确诊断时，可考虑行剖腹探查手术，尤其是原因不明的上消化道出血、梗阻、黄疸而又高度怀疑十二指肠肿瘤者，应放宽手术探查指征。
