医生主要依据症状、体征、超声多普勒检查、静脉造影、CT血管造影及实验室检查作出诊断。一侧肢体突然发生的肿胀，伴有胀痛、浅静脉扩张、皮温升高等症状。查体示肢体下垂时肿胀和胀痛加重，抬高后减轻。局部有深压痛。局限在小腿部的深静脉血栓形成，做踝关节过度背屈试验可致小腿剧痛（Homans征阳性）。彩色超声可显示静脉腔内强回声、静脉不能压缩，或无血流等血栓形成的征象。静脉造影及CT血管造影可示造影剂闭塞或中断、充盈缺损、再通、侧支循环形成等血栓形成的征象。实验室检查有D-二聚体升高等。