Nors nėra galutinės procedūros, vietoj kepenų biopsijos, kuri galėtų diagnozuoti kepenų vėžį, yra keletas kepenų vėžio tyrimų, kurie gali parodyti, kad yra ši būklė. Tam tikri kraujo tyrimai, pvz., alfa-fetoproteino (AFP) testas, gali padėti gydytojui atpažinti bendrą paciento riziką susirgti vėžiu ir taip pat ištirti, ar nėra vėžio navikų, kurie jau gali būti. Vaizdo gavimo metodai, tokie kaip kompiuterinės tomografijos (KT) skenavimas, gali suteikti vizualinį anomalijų vaizdą, kurį galima toliau tirti atliekant tolesnius tyrimus, jei randama įtartina sritis. Tiksliausi kepenų vėžio tyrimai, kepenų biopsijos, paimamas naviko gabalas ir mikroskopu ieškoma vėžinių komponentų; kartais gydytojas gali naudoti ilgą adatą, kad paimtų naviko gabalėlį tyrimui, todėl nereikia atlikti skausmingos operacijos.
AFP kepenų vėžio tyrimai yra dažniausia procedūra, naudojama būklei diagnozuoti. AFP yra baltymas, kurį gamina nesubrendusios kepenų ląstelės; Taip pat žinoma, kad vėžinės kepenys gamina didelius AFP kiekius. Nors padidėjęs AFP kiekis nėra visiškai kepenų vėžio požymis, jis laikomas patikimu rodikliu, kad vėžys gali būti arba kad kepenys yra pernelyg pažeidžiamos naviko augimui. AFP tyrimo jautrumas yra apie 60%, o tai reiškia, kad šiam kepenų vėžiu sergančių pacientų procentui pastebimas padidėjęs AFP kiekis. Savo ruožtu 40% pacientų turi normalų baltymų kiekį, todėl šios diagnostikos procedūros yra ribotos.
KT skenavimas, dažnai pirmasis vaizdo gavimo metodas, naudojamas diagnozuojant kepenų vėžį, iš esmės yra pažangi rentgeno nuotrauka. Jei kompiuterinė tomografija nepateikia atsakymo ir vis dar įtariamas kepenų vėžys, kitas tyrimas paprastai yra magnetinio rezonanso tomografija (MRT). MRT naudoja radijo bangų dažnius kartu su stipriais magnetais, kad susidarytų išsamus kepenų vaizdas. Daugelis gydytojų teikia pirmenybę MRT, o ne kitų formų kepenų vėžio tyrimams, nes kartais jie gali atskirti gerybinius ir piktybinius organizmo navikus. Neigiamas MRT tyrimo rezultatas kartu su įprastu AFP tyrimu gali padėti gydytojui būti pagrįstai įsitikinęs, kad pacientas neserga kepenų vėžiu, ir tada jis gali pereiti prie kitų diagnostinių tyrimų, nereikalaujant kepenų biopsijos. .