Tradizionalmente una radiografia del torace, in una proiezione postero-anteriore, è l'indagine diagnostica più appropriata. Se la radiografia non mostra uno pneumotorace ma c'è un forte sospetto, un'ulteriore radiografia del torace in proiezione laterale può essere necessaria. Non è insolito che il mediastino (la struttura posta tra i polmoni e che contiene il cuore, i grandi vasi sanguigni e le vie aeree) sia spostato verso il polmone sano a causa delle differenze di pressione. In uno pneumotorace iperteso, la diagnosi è principalmente determinata grazie all'osservazione dei sintomi, quali ipossia e shock.