1.空气容积描记和活动后静脉压测定 是髂静脉压迫综合征最好的筛选指标。该症患者下肢静脉最大流量在休息时正常，活动后较正常人下降，同时静脉再充盈时间缩短;活动后静脉压较正常人升高。本方法存在较高的假阳性率，明确诊断有赖于影像学检查。
2.下肢顺行和(或)股静脉插管造影 是目前惟一特异性诊断方法，被称为髂总静脉受压综合征诊断的金标准。影像所见有受压静脉横径增宽，上粗下细喇叭状形态;限局性充盈残缺，纤维索条和粘连结构阴影;不同程度的狭窄，如髂外静脉受压则有嵌压阴影(图1)，静脉闭塞或受压移位等影像;出现不同程度的盆腔侧支静脉;可见侧支静脉内造影剂排空延迟现象，提示髂静脉回流不畅。髂静脉内粘连结构是髂总静脉受压综合征的主要原因之一，其形态各异，对此还缺乏影像学报告。
3.动态性静脉测压法 提示在股静脉插管造影时进行狭窄段近、远侧静脉测压，如压差0.20kPa就有诊断意义，但缺乏特异性。如平静时相差不明显，可以挤压小腿腓肠肌增加血流量以明确显示。
4.彩色超声检查
(1)二维超声：原发性髂总静脉受压综合征的超声表现：①左髂总静脉前方受到右髂总动脉压迫，后方受到脊柱向前推挤，使局部血管变细，特点是前后径变扁，左右径增宽，可达4cm左右。②左髂总静脉受压远端前后径逐渐增宽，形成“喇叭口”状改变。横径变窄<2cm。③该综合征常常伴有左侧髂静脉内血栓形成，栓塞后引起该侧下肢深静脉血管内径增宽，病程较长者会形成同侧下肢深静脉血栓，并形成大量侧支循环。
继发性髂总静脉受压综合征超声表现：①髂静脉局限性受压变窄，常有不同程度的移位，受压静脉有较长段的狭窄，其周围可见到实质性肿块回声。②髂静脉狭窄的程度与肿瘤压迫的程度有关，严重者可完全闭塞中断，同侧下肢深部静脉及浅静脉均有扩张征象。③有时也可探及腹股沟肿大的转移淋巴结。
(2)彩色多普勒：原发性髂总静脉受压综合征的彩色多普勒表现：受压处狭窄区域呈“五彩镶嵌”持续性高速血流。受压完全闭塞时彩色血流中断，彩色血流中断处恰好与右髂总动脉骑跨压迫的部位一致。应用彩色多普勒对该症检查很有帮助，容易识别髂总动脉与髂总静脉的关系，比二维超声检查方便。侧支循环最常见于左髂总静脉。大多通过盆腔内丰富的吻合支逐渐扩张，并起代偿作用，盆腔内有多个圆形及带状液性暗区，其内可显示高速血流。由于侧支循环代偿血流加速，彩色血流明亮，而髂外静脉侧支静脉形成甚少。
继发性髂总静脉受压综合征的彩色多普勒表现：①在受压处髂静脉呈局限彩色血流变细，色彩明亮，边缘不整齐。②完全闭塞者无彩色血流显示，一般情况下髂动脉不易变扁，其彩色血流可穿过实质性肿块。③下肢静脉有血液回流障碍征象。
(3)脉冲多普勒：原发性髂总静脉受压综合征的脉冲多普勒表现：受压处可测及高速持续性血流频谱，闭塞时，局部无血流信号，远端静脉血流速度减慢。在做Valsalva试验时，静脉血流速度变化不明显。
继发性髂总静脉受压综合征的脉冲多普勒表现：在受压处狭窄的髂静脉可测及高速连续血流频谱，完全闭塞者不能测及血流信号。
4.磁共振和CT静脉造影 在显示病变血管的同时，还可以显示腔外结构(动脉、侧支血管、腰骶椎等)，有助于该症的诊断。