Ultrasonografi adalah pilihan pertama untuk diagnosis kanker tiroid. Metode ultrasonografi biasanya disebut sebagai ultrasonografi hitam putih, ultrasonografi warna, ultrasonografi fleksibel, ultrasonografi, tusukan yang dipandu ultrasonografi dan terapi intervensi, sehingga ultrasonografi cukup banyak digunakan dalam tiroid. Biasanya, hal pertama yang dilakukan pasien pada saat kedatangan adalah melakukan pemeriksaan ultrasonografi kelenjar tiroid, dan setiap tumor yang berbeda dinilai secara berbeda, umumnya menggunakan analisis TI-RADS. Secara umum, ada empat jenis tumor pada tiroid, papiler, folikel, karsinoma meduler dan karsinoma yang tidak berdiferensiasi. Lebih dari 90% di antaranya adalah karsinoma papiler, yang sebagian besar merupakan massa hypoechoic terlokalisasi dengan batas yang tidak jelas dan ekogenisitas internal yang tidak merata, yang sebagian dapat ditandai dengan kalsifikasi berpasir dan pola vaskular sentral yang dominan. Hal lain yang relatif spesifik adalah bahwa rasio aspek lebih besar dari 1, yang berarti bahwa massa berdiri dan tumbuh pada USG. Ultrasonografi memiliki keunggulan dibandingkan CT dan MRI pada kanker tiroid, sehingga pilihan pertama untuk pemeriksaan tiroid biasanya adalah ultrasonografi, sedangkan CT memiliki keunggulan dibandingkan ultrasonografi dalam diagnosis kelenjar getah bening di leher. Hal yang utama adalah bahwa ahli bedah dapat memahami film CT dan dapat melihat kelenjar getah bening di sekitarnya di tempat lain di leher; MRI jarang digunakan pada tiroid.