畸胎瘤最后诊断之前必须同下列疾病进行鉴别。
1.胸腺瘤 是原发于胸腺的肿瘤。X线检查肿瘤常呈圆形或卵圆形，边缘清晰锐利，或有分叶，位于前上纵隔心底部，贴近于胸骨后侧。侧位胸片上密度较淡，轮廓不清，在胸骨角水平。其好发部位类似于生殖源性肿瘤，而后者可能位置略低于胸腺瘤，单侧性较多，阴影中有钙化或骨齿样增生影可以鉴别，而胸腺瘤则极少见上述影像学表现。有重症肌无力则更容易鉴别。
2.胸内甲状腺肿 多位于前上纵隔，其来源多为颈部甲状腺肿经胸骨后间隙坠入前上纵隔，或是胚胎期残存的组织或异位甲状腺逐渐发展而来。病人一般无症状，发现时大多在50岁以上，女性约为男性的4倍。肿瘤压迫周围组织可有相应的症状。诊断方法是颈部和胸部的X线检查和CT检查，对所有可疑病人应常规做放射性核素扫描。X线片上大多数病例气管的左或右上方可见肿瘤，80%～90%以上有气管移位，与其他病变造成的气管移位不同，胸内甲状腺引起的气管移位多在颈段气管，为其特征之一。肿块阴影多为圆型和椭圆形，边缘清楚而锐利，在透视下可见肿块随吞咽运动而上下移动。核素扫描可判断肿瘤位置、大小和有无相应病变。依据吸收131I的情况还能判断甲状腺的功能。若正常甲状腺位置内未出现131I的吸收而胸骨后肿块内有131I吸收则可诊断为胸骨后甲状腺肿。
3.纵隔恶性淋巴瘤 是最常见的不适应外科治疗的疾病。纵隔肿瘤只不过是这一高度恶性全身疾患的局部表现。在早期即有气管和上腔静脉的严重受压症状，一般气急症状迅速加重，并出现颜面、颈部、上肢肿胀。表浅淋巴结肿大和肝脾大也是常见的现象。X线显示一侧或双侧纵隔典型的气管和支气管周围迅速增长的巨大结节状肿块。有些病例可有胸腔积液。小剂量的放射治疗和化疗能使症状很快改善，X线所见肿瘤阴影明显缩小。
4.纵隔囊肿 主要是前纵隔囊肿，比较常见的有胸腺囊肿及囊状淋巴管瘤。大多数病人无症状，症状的发生主要因囊肿内积液增加、肿块增大所引起。诊断主要依据放射学检查。表现为壁较薄的低密度占位，边缘光滑清晰，呈半圆形或圆形。CT可明确病变范围与周围组织的关系并能很好显示囊内容物密度接近于水。但有时与囊性畸胎瘤发生混淆。手术前往往不能确诊。治疗主要是通过手术切除囊肿。囊肿与周围组织无明显粘连时手术治疗较容易。
5.胸主动脉瘤 动脉瘤病人有典型的症状和体征如胸前震颤和杂音，气管牵拉，喉返神经麻痹和X线透视见搏动肿性块等易于鉴别。不太常见的是由于瘤囊内机化血栓的形成既没有杂音也无搏动。在普通X线片动脉瘤的阴影不能够与主动脉或大的头臂血管分开，这一发现具有诊断的重要意义。一般规律动脉瘤同大血管构成钝角。在可疑的情况下应当进行心脏血管造影明确诊断。
6.转移瘤 另外来自肺、乳腺及子宫颈或其他器官等的肿瘤的转移病灶并不少见。偶尔可有孤立的不明原因的原发病变，甚至外科探查和尸检后转移病变的来源仍然不能确诊。所以诊断要全面综合考虑。