CT：大多数表现为肾实质肿块，呈类圆形或分叶状，大的肿瘤明显突向肾外。肿块密度可均一也可密度不均，内有不规则低密度区。少数肿瘤可有点状或不规则形钙化。增强检查早期，肿瘤多有明显、不均一强化，肾实质期和肾盂期表现为相对低密度肿块。
肿瘤向外侵犯致肾周脂肪密度增高、消失和肾筋膜增厚；肾静脉和下腔静脉发生瘤栓时，管径增粗，内有充盈缺损或不再发生强化；淋巴结转移通常位于肾血管及腹主动脉周围，呈多个类圆形软组织密度结节。MRI：T1WI上，肾细胞癌与肾皮质大多等或稍低信号；T2WI上，则呈混杂稍高信号。
肿瘤的假性包膜在T1WI及T2WI上为低信号的薄环，尤其在T1WI显示较好，是肾细胞癌的特征表现之一。Gd-DTPA增强检查，肿块呈不均一强化。