胸出口综合征鉴别诊断包括以下几个方面。
电生理检查
如果使用得当，电生理检查可以判断神经损伤的水平，并有助于识别肌源性或神经源性病变。本病肌电图检查异常局限于手内肌，表现为纤颤电位和运动单位电位(MuP)慢性神经源性病变的表现，如下降。神经传导研究(NCS)改变具有特征性，表现为前臂内侧皮神经感觉神经动作电位(SNAP)振幅降低或无法引起，尺神经感觉神经动作电位振幅略有降低，中神经运动神经动作电位振幅降低，中神经感觉神经动作电位正常。F波延长。体感诱发电位检查。(SEPs)典型的变化是尺神经SEPs中神经异常SEps正常表现为尺神经N9反应振幅衰减，伴随或不伴随N13在少数情况下，反应振幅衰减，N9及N13不能引起反应，也不能引起反应，但潜伏期延长。
影像学检查
x线检查是协助诊断本病的一项重要检查方法，颈椎正位片可发现有无颈肋及第7颈椎横突过长，胸片及锁骨的切线位片可发现有无锁骨及肋骨的畸形。有时：MRI检查有助于发现锁骨上区是否有肿瘤和纤维束带压迫血管神经，但也有人对此持不同意见MRI无法找到压迫臂丛神经的纤维束带。
依据上述的临床表现，对症状、体征、x全面分析线片和电生理检查结果，诊断胸廓出口综合征并不难。
鉴别诊断
颈椎病
上肢疼痛、无力、感觉异常，但颈椎病患者颈部常有压痛，压头试验和臂丛神经牵拉试验常呈阳性。x线片表现为颈椎骨刺增生、椎间隙变窄、钩椎关节变化等退行性变化，CT及MRI椎间盘变性、神经根、脊髓压力可显示。
肘管综合征
肘管内尺神经受压引起的临床综合征表现为手无力、肢体感觉异常、小鱼际和骨间肌萎缩、爪形手，与主要涉及尺神经的临床表现相似，但前者无肩部症状，不影响中神经，体征仅限于肘部以下，AdSOn征、wright征、f0Os阴性等特殊试验。
腕管综合征
手腕管内正中神经压力引起的感觉障碍主要表现为手桡侧2/3和桡侧3个半手指。通过临床症状和检查，不难识别拇指对掌功能障碍。
