肝內膽管結石的診斷，除了在臨床上提高對本病的認識外，確診主要依靠影像學的檢查發現。主要應用的診斷方法主要有B超、膽道X線檢查、CT、PTCD、ERCP、膽道子母鏡、MRCP、膽道鏡等。
1、B超診斷
B超為無創性檢查，方便易行，是肝內膽管結石診斷的首選方法，一般估計診斷準確率為50%-70%。肝內膽管結石的超聲圖象變化較多，一般要求在結石遠端的膽管有擴張才能作出肝內膽管結石的診斷，因肝內管道系統的鈣化也具有結石樣的影像表現。
肝內膽管結石的診斷不受腸道氣體的干擾，診斷的準確性優于肝外膽管結石。診斷正確率70%～80%。但肝內膽管分支較多，不仔細掃描易漏診，而且還要與肝內鈣化點相鑒別。B超對肝內鈣化點與肝內膽管結石鑒別困難在于，如果肝內點狀、團狀回聲，其后若有聲影，并不是典型的條索狀回聲，其后拽有聲影，那么單純依靠B超診斷肝內膽管結石比較困難。應結合其它手段綜合判斷。
B超診斷肝內膽管結石典型的圖像是條索狀回聲，其后拽有聲影，其遠端膽管明顯擴張，可為結石引起的膽道梗阻及并發的膽管狹窄所致。有報道術中B超的應用（術中于肝臟面、膈面全面超聲掃描）可提高肝內膽管結石的診斷率達91%，殘石率降至9%。
2、CT診斷
因肝內膽管結石主要是含膽紅素鈣的色素性結石，鈣的含量較高，故在CT照片能清楚地顯示出來，CT的診斷符合率為50%-60%。CT還能顯示出肝門的位置、膽管擴張及肝臟肥大、萎縮的變化，系統地觀察各個層面CT照片，可以了解結石在肝內膽管分布的情況。
3、X線膽道造影
X線膽道造影(包括PTC、ERCP、TCG)是用于肝內膽管結石診斷的經典方法，一般均能作出正確的診斷，PTC、ERCP、TCG的診斷符合率為80%-90%、70%-80%、60%-70%。X線膽道造影應滿足診斷和手術的需要，一個良好的膽道造影片應能夠全面了解肝內膽管系統的解剖學變異和結石的分布范圍。膽道造影應注意以下問題：
（1）應有多方位X線攝片；
（2）某一肝段或肝葉膽管不顯影時，應注意鑒別，結石梗阻只是其中的原因之一，應作其它檢查進行鑒別；
（3）不要滿足某一處病變的診斷，因可能會造成漏診；
（4）在分析膽道造影片時，盡可能取得最近的造影片，因病情可能有進展。
4、經皮經肝穿刺膽道造影（PTC、PTCD）
PTC、PTCD穿刺路徑有前路、后路、側路三種，以側路成功率高，并發癥少，操作方便，造影時影像清晰。對B超診斷肝內膽管結石者，PTC、PTCD有很好的鑒別診斷價值。尤其是B超引導下PTC，成功率較高。對于未做手術，而欲確定肝內膽管結石者，可考慮選用。
5、選擇性逆行胰膽管造影（ERCP）、膽道子母鏡、膽道鏡的臨床應用
ERCP可選擇性膽管造影，對肝內膽管結石具有較高的診斷價值。可清晰顯示肝內膽管結石，確定結石的部位、大小、數量，肝內膽管的狹窄或遠端擴張。但應注意以下幾點: （1）ERCP時，注入造影劑要充足，充分顯示肝內膽管，才能明確診斷肝內膽管結石。
（2）在ERCP膽管顯影后，可頭低足高位、俯臥位，使肝內膽管充分被造影劑灌注和顯影。
（3）可使用帶氣囊的導管，在ERCP膽管顯影后，把位于十二指腸乳頭部位的氣囊充氣或充水，堵住乳頭，使造影劑不會流入腸道，肝內膽管充分顯示。對肝內膽管結石診斷價值較大。
最近，有學者報告：ERCP雙重造影可提高膽囊結石的診斷。方法是在ERCP膽管顯影后，注入適量的空氣。對肝內膽管及其2級分支充盈良好，預計對肝內膽管結石應有較好的影像顯示。對未切除膽囊的患者，注入空氣約5～10ml，若膽囊已切除的患者，注入空氣約2～3ml。
膽道子母鏡是通過母鏡的活檢管道放入較細的子鏡。母鏡的活檢管道直徑5.5mm，子鏡的外徑4.5mm。只用母鏡行ERCP，然后對十二指腸乳頭做高頻電切（ECT），一般是小切開0.5～1.0cm或對十二指腸乳頭行擴張，便于子鏡進入膽總管，可直接觀察膽總管、1～2級肝內膽管。可判斷肝內膽管結石是否存在及大小、部位、數量，肝內膽管是否有狹窄、擴張等。具有較大的診斷價值。但由于膽道子母鏡較貴重，易損耗，不易普及。
膽道鏡包括術前、術中、術后三種方式。術前膽道鏡是光做PTC，每周更換較粗的導管，5～6周后竇道形成。然后從竇道進鏡，直視肝內膽管，可診斷肝內膽管結石，并行取石治療。術中膽道鏡是在手術中切開膽總管，從切口進鏡 觀察肝內膽管結石并行取石治療。術后膽道鏡是經手術后“T”形引流管形成的竇道進鏡（一般術后6周），診斷肝內膽管結石并治療。膽道鏡檢查對肝內膽管結石明確的診斷及治療價值。
6、核磁共振膽胰管造影（MRCP）
不同于ERCP的全新的檢查方法，屬無創性檢查，不需要做十二指腸鏡即可診斷肝內、外膽管結石。但MRCP影像清晰度略遜于ERCP，有待于技術上的改進和提高。對肝內膽管結石有較大診斷價值，但價格較貴，不易普及。總之，B超、ERCP、膽道鏡等方法診斷價值較大，簡便易行，是診斷肝內膽管結石的首選方法。尤其是ERCP和膽道鏡，對肝內膽管結石診斷的準確性高于B超。在B超檢查發現肝內膽管結石后，應常規進行上述方法的檢查，可排除B超的誤診，也可在膽道鏡直視下取出結石。