本病根据临床和检查即可确诊，无需鉴别。但临床上最主要的是要区别引起动脉瘤的原因，最需要进行鉴别的是粥样斑块与血栓。主动脉造影不能鉴别粥样斑块与血栓,而经食管超声心动图(TEE) 技术提供了高质量的胸降主动脉实时图像,能准确测量瘤体的大小及累及范围,显示由于瘤体内血流缓慢,血液淤滞形成的烟雾状回声,检出附壁血栓和粥样斑块,发现对邻近器官的压迫现象。因为血栓叠次形成,新旧不一,而呈多层样改变,新近形成的血栓呈低回声,且有漂动感,血栓中心回声细弱,周边回声较强,似有包膜样结构,而粥样斑块的病理改变主要在动脉内膜层,病灶凸向管腔,斑块内部可因坏死而出血,形成无回声区,粥样斑块自行破溃或因外力破溃时,内膜中断形成复合形斑块,因此,斑块的游离面多不规则,有内膜断裂和溃疡形成,与血栓的多层样改变及周边回声似有包膜状结构形成鲜明对比。

胸主动脉瘤通常可在X线胸片上见到.CT和MRI特别有助于证实其范围和大小.经胸超声检查对升主动脉瘤能精确测量其大小,但对降主动脉不能,经食道超声检查对两者均能精确测量.在胸主动脉瘤准备切除前大多有指征做主动脉对比造影或磁共振主动脉造影.

对梅毒性动脉瘤,血清试验,特别是荧光密螺旋体抗体吸附试验和苍白密螺旋体(梅毒螺旋体)(treponema pallidum)免疫试验,多呈阳性.