急性下肢静脉血栓形成的诊断往往不困难。产后、骨折及创伤、手术后的病人，若出现肢体疼痛、肿胀、浅静脉怒张，应考虑本病的可能。诊断有困难时，可行静脉压测量及静脉造影术，放射性核素下肢静脉造影有助于诊断，且较安全。多普勒超声血流探测仪可用以检查髂外、股静脉的血栓形成，对肌肉深层或盆腔内的静脉血栓的检查不准确。125I标记人体纤维蛋白原试验对诊断新鲜的肌肉深层的小腿静脉血栓形成最有价值，若能连续检查数天，准确率可达85%以上。
对疼痛不显著，肢体肿胀明显者，应当注意与淋巴水肿鉴别，后者病程缓慢，皮肤增厚,无浅静脉曲张,卧床抬高肢体后，肿胀消退不明显。
