Tanıda idrar tetkikleri tanıda önemli yer tutmaktadır. Tam idrar tahlilinde idrarda kan hücrelerinin (eritrosit) görülmesi tümör şüphesini ortaya koymalıdır.İdrar Sitolojisi; idrarın bir patolog tarafından incelenip kanser hücrelerinin saptanması yöntemidir.Günümüzde tanıda kullanılan bazı idrar testleri mevcuttur. Bunlardan BTA stat ve NMP22 yurdumuzda da kullanılan testlerdir. Ancak küçük tümörler için duyarlılıkları düşüktür. Diğerleri ImmunoCyst ve UroVision DNA FISH testleridir. ImmunoCyst muhtemelen küçük ve düşük dereceli kanserler için en yüksek sensitiviteye sahipken, UroVision DNA FISH en yüksek spesifiteye sahiptir.Sistoskopi; Mesane tümöründen şüphelenildiğinde kesin tanı için en kolay ve emin yöntemdir. İdrar yolundan (üretra) optik bir aletle girilerek 8-10 kat büyütülmüş görüntülerle idrar kesesinin içerisi görülebilir. Fleksibl sistoskopi lokal anestezi ile bile yapılabilen basit ancak çok değerli bir tanı yöntemidir.Tanı için görüntüleme yöntemlerinden de faydalanılır. Mesane tümörü tanısında en basit görüntüleme yöntemi karından yapılan ultrasonografidir (Batın Ultrasonografisi). Belirli bir büyüklüğe ulaşan tümör ultrasonografide görüntülenebilir. Diğer yöntemler Bilgisayarlı tomografi (CT/BT), Manyetik Rezonans (MRI) ve İntravenöz Ürografi’dir (İVP). Ayrıca Pozitron Emisyon Tomografi’si (PET) de bu hastalığın yayılım derecesini göstermede çok yararlıdır.