Οι συχνότεροι όγκοι που συναντώνται στο μεσοθωράκιο είναι τα θυμώματα, οι όγκοι δηλαδή του θύμου αδένα. Ακολουθούν τα τερατώματα, η καταδυόμενη βγρογχοκήλη, οι σεμινωματώδεις όγκοι, το παραθυρεοειδές αδένωμα (έκτοπο), οι βρογχογενείς και περικαρδιακές κύστεις, τα νευρινώματα και διάφοροι άλλοι λιγότερο συχνοί όγκοι. Τα συμπτώματα είναι μη ειδικά στις περισσότερες περιπτώσεις.
Η αφαίρεση των όγκων του μεσοθωρακίου γίνεται Θωρακοσκοπικά (VATS) ή Ρομποτικά (RATS). Σε περιπτώσεις μεγάλων όμως όγκων που δεν είναι δυνατή ή ασφαλής η ελάχιστα επεμβατική τους αφαίρεση η επέμβαση γίνεται είτε με στερνοτομή ή με θωρακοτομή αναλόγως τη θέση.
Η αξονική και η μαγνητική τομογραφία είναι βασικές εξετάσεις απεικόνισης των οργάνων και των όγκων του μεσοθωρακίου. Επίσης, αιματολογικοί δείκτες (AFP,β-χοριακή, LDH) βοηθούν στη διάγνωση κάποιων όγκων.
Αρκετά συχνά, πριν την αφαίρεση, μπορεί να προηγηθεί βιοψία είτε με βελόνη υπό καθοδήγηση αξονικού τομογράφου είτε με πρόσθια μεσοθωρακοτομή (επέμβαση Chamberlain).