通常肝細胞癌的首發症狀是腹痛、消瘦，在右上腹部可觸及巨大的腫塊。另外，長期肝硬化患者的症狀逐漸加重，也是肝癌臨床表現之一。發熱常見。首發症狀偶爾是急性腹痛和休克，後者由癌腫破裂或出血所致。
診斷：肝細胞癌患者，血中甲胎蛋白水平很高。血液檢查偶爾顯示低血糖，高鈣、高脂和高紅細胞血症。首先，症狀並不能提供許多診斷線索，不管怎樣，只要肝大到足以被觸及，特別是病人有長期肝硬化病史，醫生可以懷疑為肝癌。有時，醫生可在肝表面用聽診器聽見沖擊音（肝髒雜音）和碾雪音（摩擦音）。腹部超聲和CT掃描有時可發現無症狀肝癌。在某些乙肝病毒常見的國家，如日本，超聲波掃描用於對乙肝病毒感染人群的肝癌普查。肝動脈造影（經肝動脈注入造影劑的攝影）可以發現肝細胞癌。肝動脈造影在手術前特別有價值。因其可顯示肝血管的准確位置，所以對手術有極大幫助。肝活檢，用針吸取小塊肝組織供顯微鏡檢查能確定診斷。肝活檢中出血和其他損傷的危險性很低。
