1.局限型胸膜間皮瘤：多發生于臟層胸膜(70％)。腫瘤結節大小不等，小自錢幣，大至占據一側胸腔的大部，質地堅實，包膜完整。常釘瘤蒂與原發部位的胸膜相連。外觀頗似纖維瘤或纖維肉瘤，呈灰黃色，由梭形細胞和膠原纖維束交織而成，可發生玻璃樣變和鈣化。
2.彌漫型胸膜間皮瘤：主要發于壁層胸膜，無包膜，主要沿胸膜浸潤擴張，常累及臟層胸膜、心包和縱隔，并可轉移至肺、肝臟。多伴有大量粘稠的漿液和漿液血性胸液。其中含有較多透明質酸。患側胸膜呈駢胝樣或粗大結節樣增厚。增厚的胸膜將胸膜腔大部充填閉塞。切面呈斑紋樣，有出血和壞死灶或囊性變。鏡檢有上皮樣組織排列成乳頭樣或腺管樣，也可形成肉瘤樣變，或兩者兼有的組織結構。