X线食管钡餐检查是本病的主要诊断方法，结合临床表现，往往可以一次造影确诊。钡餐造曩所见取决于肿瘤的大小形态和生长方式。腔内充盈缺损是主要表现，缺损呈圆形或椭圆形，边缘光滑锐利，与正常食管分界清楚。充盈缺损上下端与正常食管交界角随肿瘤突入管腔多少而呈锐角或轻度钝角。正位时与食管长轴垂直的肿瘤轮廓由于钡餐的对比显示为半圆形阴影，出现“环形征”。
肿瘤处粘膜被顶出，皱襞消失，该处钡剂较周围少，成一薄层，形成“瀑布征”或“涂抹征”。肿瘤大的在充盈缺损所在部位可见软组织阴影，透视下观察钡剂通过情况，在肿物上方稍停一下，然后在肿瘤与对侧食管壁间呈带状通过，状如小沟。肿瘤附近的食管壁柔软，收缩良好，近端食管不扩张。
多发性平滑肌瘤或马蹄形肿物环抱食管，使管腔凹凸不平，粘膜显示不清，要注意与食管癌的鉴别。后者管壁僵硬，充盈缺损不规则，有粘膜破坏及龛影等。食管平滑肌瘤与纵隔肿瘤处压改变的不同在于：后者管壁处充盈缺损较浅，切线位肿物与管壁间的钡影成钝角，食管双侧壁同时向一侧偏移。食管钡餐检查也可发现其它伴发症，如食管憩室、裂孔疝等。
