為確實做出診療判斷，醫生會詢問病人病史，執行一些理學檢驗如下：

糞便潛血檢查：
胃癌有時會造成出血，且無法用肉眼看出，取一些糞便，由專業儀器檢查糞便中血液的反應是否有異狀，以早期發現，降低大腸直腸癌的死亡率。然而不是癌症也有可能造成出血，所以即使便中帶血，也不表示一定罹患癌症，需詳細檢驗才可確定。

上腸胃道攝影或吞鋇攝影：
食道和胃的X光檢查，病人喝下鋇劑的灰白色顯影劑後照X光，能顯現出胃的外形，幫助醫生發現腫瘤或異常的區域。檢查過程中，醫師可將空氣灌入胃中，較易看出小腫瘤。

內視鏡檢查：
用一條細長帶有光源的管子(稱為胃鏡)檢查食道和胃，檢查前，醫護人員會先在患者的咽喉噴上局部麻醉劑，以減輕不適感，經由胃鏡，醫生可直接看到胃的內部。如果發現異常的區域，可經由胃鏡取出一些組織做病理檢驗，稱為活體切片檢查，切片檢查是確定癌細胞的唯一方法。