Tiroid kanseri genellikle belirti vermez. Guatr ya da tiroid nodülü nedeniyle takip edilen hastalarda yada başka bir hastalık için yapılan tetkiklerde tesadüfen ortaya çıkabilir. Nadiren boyundaşişlik-kitle, ses kısıklığı, yutkunma güçlüğü; çok nadiren de kemik kırıkları veya hipertiroidi (zehirli guatr) ile ortaya çıkabilir. Nadir bir gurupta ise (tiroid Medüller kanserli hastaların yüzde 30'unda) yüzde kızarma, ishal ve yorgunluk olabilir.
Kişide tiroid nodülü olup olmadığını saptamak için günümüzde kullanılan en etkili yöntem tiroid ultrasonografisidir. Daha eskiden kullanılan tiroid sintigrafisi yöntemi, günümüzde nodül tespitinde değil, daha çok nodülün aktivitesinin belirlenmesinde kullanılmaktadır.
Son yıllarda tiroid hastalıklarında tanısal yöntemlerin ilerlemesi, teknik imkanların gelişmesi nedeni ile bir çok vakada tiroid ultrasonografi ve ince iğne aspirasyon biopsi yapılabilmektedir. Bu nedenle başlangıç halindeki tiroid kanserlerinin dahi teşhis edilme olanağı günümüzde çok yüksektir. Ancak şunu da belirtmekte fayda var ki, otopsi çalışmalarında yüzde 50 oranında tiroid nodülü saptanmaktadır.
Tiroid bezinde nodül saptandıktan sonra eğer kuşku varsa, nodülden yapılan ince iğne aspirasyon biyopsisi ile tiroid nodüllerinin kötü huylu olup olmadığı ortaya konur. İnce iğne aspirasyonu, iyi ellerde düşük riskli, hızlı sonuç veren ve kolay uygulanan bir yöntemdir. Biyopsi sonucu iyi huylu gelirse ve hastanın başka bir yakınması yok ise tiroid nodülleri takip edilebilir. Biyopsi sonucu kuşkulu veya kötü huylu gelirse, tedavi aşamasına geçilir.