单纯性甲状腺肿结节内出血时，扫描示冷结节，可误诊为亚急性甲状腺炎、甲状腺癌，应作甲状腺针刺活检。此外还应与桥本氏甲状腺炎作鉴别，后者常甲状腺球蛋白抗体及微粒体抗体明显增高。
主要应与甲亢作区别，甲亢除有甲状腺肿以外，其甲亢症状较明显，甲状腺功能变化较突出，即有明显的T3、T4、FT3、FT4、rT3升高及TSH下降，其TRAb，TSI、TGA均可阳性，TMA多呈阳性，131Ⅰ吸碘率升高，尿碘升高。但单纯性甲状腺肿兼患神经官能症时，则鉴别诊断稍有困难。如吸131Ⅰ率都有升高，此时作T3抑制试验可有帮助。单纯性甲状腺肿有囊性变及出血时，应与亚急性甲状腺炎作鉴别诊断，亚急性甲状腺炎的甲状腺肿大程度不如单纯性大，且其病程较短有助于鉴别诊断。单纯性甲状腺肿病情不重时可伴有轻度甲减，后期有多结节肿大时可伴有甲亢，多有自主功能变化，且应与桥本病作鉴别诊断，只能靠TGA、TMA及病理解剖变化来鉴别，同时在后期有巨大结节性甲状腺肿时还应与甲状腺癌作鉴别诊断。