CT：多表现为自膀胱壁突入腔内的软组织密度肿块，呈结节、分叶、不规则或菜花状，其与壁相连的基底部多较宽。少数肿块表面可有点状或不规则钙化。部分膀胱癌无明确肿块，仅表现膀胱壁局部不规则增厚，表面常凹凸不平。增强早期扫描肿块多为均一强化，偶见其内有坏死性无强化低密度灶；延时扫描，腔内充盈对比剂，肿块表现为低密度充盈缺损。
当膀胱癌发生壁外侵犯时，表现病变处膀胱壁外缘不清，周围脂肪密度增高。肿瘤还可进一步侵犯周围器官：精囊受累时则精囊角消失，受累精囊增大；侵犯前列腺时使之增大、变形；当肿块部分或全部包绕子宫或直肠时，则指示这些器官已受累。CT检查还可发现盆腔和腹主动脉周围淋巴结增大，常指示已发生淋巴结转移。
MRI：表现为自膀胱壁突向腔内肿块和／或膀胱壁局限性不规则增厚。在T1WI上，肿瘤的信号强度类似正常膀胱壁；然而在T2WI像上，其多为中等信号，信号强度要显著高于正常膀胱壁。Gd-DTPA增强检查，肿瘤早期强化且强化程度高于正常膀胱壁。