Os doentes com pleurisia tuberculosa devem primeiro ser enviados para análises de rotina, bioquímicas e de anticorpos anti-tuberculose depois de o líquido pleural ter sido retirado para determinar se se trata de um exsudado ou de uma fuga. Os esfregaços de líquido pleural são utilizados para procurar agentes patogénicos e culturas. Existem também testes de biologia molecular que têm uma elevada taxa de positividade e não requerem um longo período de espera, e um resultado positivo pode levar a um diagnóstico definitivo. Entretanto, devem ser efectuados testes para detectar tumores, como o CEA do líquido pleural e a pesquisa de células cancerígenas no líquido pleural, para evitar erros de diagnóstico. Deve ser efectuada uma TAC do tórax logo que o líquido pleural seja drenado para detectar lesões pulmonares e, se existirem manifestações típicas de tuberculose, tal apoiará o diagnóstico de pleurisia tuberculosa. Se houver grandes focos de infecção nos pulmões, deve considerar-se a possibilidade de um líquido pleural reactivo devido a uma infecção comum. Se houver suspeitas de manifestações tumorais nos pulmões, deve considerar-se a possibilidade de um líquido pleural maligno. Para além dos testes de aspiração do líquido pleural, também podem ser efectuadas biópsias pleurais sob a forma de ultra-sons, biópsia pleural guiada por TC e biópsia pleural toracoscópica. O exame patológico revela que o diagnóstico patológico da TB típica é mais fácil, enquanto os casos sem alterações patológicas da TB requerem a ajuda da coloração antiácida para encontrar os bacilos da TB para um diagnóstico definitivo.