医生诊断脊索瘤主要依靠典型症状、体格检查和影像学检查。典型的骶尾部疼痛或长期持续性头痛是重要的诊断依据。直肠后脊索瘤体检可见骶部饱满，肛门指检可触及圆形、光滑、有弹性的肿块；颅内脊索瘤可用相应的神经学体检来判断。影像学检查显示肿瘤学特征，且患处内部可见钙化，可辅助诊断。大量空泡细胞和黏液形成是脊索瘤特征性病理学改变。