La radiographie standard constitue l'examen d'imagerie de première intention des épanchements pleuraux, liquidiens ou gazeux. Elle suffit pour en poser le diagnostic le plus souvent. Les cas difficiles, d'épanchements enkystés ou de patients de réanimation notamment, peuvent être résolus à l'aide de l'échographie ou du scanner. Un bilan d'imagerie à visée étiologique est requis pour les exsudats, reposant principalement sur le scanner avec injection de produit de contraste iodé, qui peut montrer des anomalies pleurales fortement suggestives d'un épanchement infecté ou tumoral, et permet une bonne analyse du parenchyme pulmonaire sous-jacent. Dans le cas du pneumothorax, le scanner permet de rechercher des anomalies parenchymateuses causales. Il est indiqué en cas de récidive dans les formes a priori idiopathiques et dès le premier épisode dans les formes secondaires ou en cas de bullage prolongé chez un patient drainé. La recherche et l'analyse des épaississements pleuraux reposent avant tout sur le scanner. Les plaques pleurales, marqueurs d'exposition à l'amiante, ne doivent pas être confondues avec des épaississements pleuraux non spécifiques ou des structures anatomiques normales de la paroi thoracique, et leur description doit se référer à des critères scanographiques précis. Les épaississements pleuraux diffus s'accompagnent fréquemment de troubles de ventilation du parenchyme adjacent, pouvant prendre l'aspect de masses. Ces atélectasies par enroulement sont le plus souvent facilement caractérisées par le scanner, permettant de surseoir à un geste invasif. La tomographie par émission de positons au 18-fluoro-deoxy-glucose peut être indiquée, dans certains cas ciblés et en deuxième intention, pour caractériser un épaississement ou un épanchement pleural, car l'absence de fixation pleurale oriente fortement vers la bénignité.