胸廓出口综合征的诊断根据神经、血管或两者是否受压及其程度表现各异。据病史、局部体检、胸部和颈椎X线摄片和尺神经传导速度测定，一般可以明确诊断。
典型的动脉型和静脉型TOS诊断常不困难。当锁骨下静脉阻塞，肢体远端肿胀、无色、静脉怒张，对侧肩部伴行静脉扩张。多普勒检查及静脉造影可确诊。对动脉型TOS，非侵入性血管检查及动脉造影具有重要价值。
1、诊断要点如下
患者手及上肢酸痛、麻木、乏力及肌萎缩，并有下述情况之一者，均可诊断为胸廓出口综合征。
(1)前臂内侧皮神经有明确的感觉障碍。
(2)臂丛神经下干的运动、感觉障碍。
(3)锁骨下动脉或静脉有受压现象(脉搏改变或静脉曲张)。
(4)颈椎平片可见颈肋或第7颈肋横突过长。
(5)特殊试验阳性者。
(6)肌电检查尺神经锁骨段神经传导速度减慢者。
2、胸廓出口综合征的临床诱发试验
下述检查可增加血管神经的压迫使症状加重有助于诊断：
(1)Adson试验或斜角肌试验：Adson在1951年提出。这项临床检查的目的是通过拉紧前斜角肌和中斜角肌，减少斜角肌间隙，增大任何已经存在的对锁骨下动脉和臂丛的压迫。检查的方法是病人坐位、深吸气，然后屏住气，颈部伸直，将头转向检查的一侧，上肢处于向下、向后位，医生同时检查患侧桡动脉搏动及在锁骨上窝听诊血管杂音。脉搏减小或消失为阳性，提示有压迫存在。
(2)肋锁试验(军姿试验)：双肩向下，向后垂肩，患侧向前挺胸、抬头。这个姿势使锁骨更靠近第1肋骨，肋锁间隙变窄，可能造成对血管神经束的压迫。检查产生的症状和桡动脉搏动减弱提示血管神经束受压。
(3)过度外展试验：当上肢过度外展达到180°，血管神经束被拉向胸小肌韧带和喙突、肱骨头，同时检查患侧桡动脉搏动及在患侧锁骨上窝听诊血管杂音。如果出现桡动脉搏动减弱或消失、闻及血管杂音等，均提示有血管神经束的压迫。
(4)Allen试验：患者的肘部向上头部屈曲90°，掌心向前，肩部水平位，嘱患者将头部转向对侧，桡动脉的脉搏消失为阳性。
(5) 3min举臂运动试验： 诊断胸廓出口综合征最可靠的试验是3min举臂运动试验。病人取坐位，前臂外展90°肘屈曲90°。嘱病人缓慢但稳固地张开与握紧拳头3min。正常人除轻度疲劳外无任何症状。有明显胸廓出口综合征的病人开始肢体沉重疲劳，逐渐手麻，进行性臂肩部疼痛，在试验的3min内常致举起的手自动落下。
(6)双臂交叉抬举试验 此试验用于已有临床症状表现的病人，病人坐位，双臂交叉胸前，检查者握住病人的肘部，向前上举到极限，保持这一姿势30s或更长，这一检查的阳性体征表现为：脉搏增快、皮肤颜色改变、手部皮温增加，神经征象有：麻木、刺痛、疼痛等不适感，表现类似肢体压麻后的解压、循环恢复时的表现。
3、肌肉强度检查
大多数三头肌弱，二头肌强，反射正常。可与颈椎间盘脱出、关节周围炎、滑囊炎、腱鞘炎、关节囊炎、腕管综合征作鉴别。
4、辅助检查
颈椎和胸部X线照片及血管造影等均有助于诊断和鉴别诊断。
