X线检查对诊断大腿肌断裂有重要价值，撕脱骨折者可以显出，加压下外展位大腿肌正位X线片，对本病更有诊断意义。取普鲁卡因痛点注射后，患者平卧，两踝之间置入一软枕，用弹力绷带缠紧双大腿下端至膝关节上缘处，照大腿肌正位X线片。
当膝关节内侧间隙加宽不超过5-10mm，为内侧大腿肌部分断裂，而膝关节内侧间隙加宽明显，则为大腿肌完全断裂。当并有十字韧带断裂时，大腿肌断裂伴膝关节轻度半脱位。
有小腿外展受伤的外伤病史为诊断本症的主要依据，其临床表现为大腿肌附近肿胀，出血，青紫，明显压痛，如完全断裂时，可在大腿肌损伤处摸到有失去联系的裂隙。膝关节侧扳试验是最重要的检查方法，可确定损伤程度。检查者一手握踝关节，另一手抵患者膝关节外侧，膝关节应处于伸直位或屈曲30°位，施加外翻力。如果被掰开的内侧大腿肌疼痛，表示大腿肌已有损伤。
