根据头部受伤史，伤后当时清醒，随后昏迷，或出现有中间清醒的意识障碍过程，结合CT检查显示骨折线经过脑膜中动脉或静脉窦沟，一般可以早期诊断。
根据头部外伤史，伤后即有昏迷等意识障碍并逐渐加重，或出现中间清醒期，伴有颅压增高症状，多表明有急性脑膜下血肿，通过CT检查可以确诊；凡老年人出现慢性颅压增高症状、智力和精神异常，或病灶症状，特别近期有过轻度头部受伤史者，及时行CT、磁共振成像检查（MRI）检查可判断慢性硬脑膜下血肿。
患者伤后出现进行性颅内压增高及脑受压症状，头颅CT、MRI检査发现高密度团块，可明确诊断。
大脑半球占位病变：如脑内血肿、脑肿瘤、脑脓肿及肉芽肿等占位病变，均易与慢性硬脑膜外血肿发生混淆。区别主要在于大脑半球占位病变无头部外伤史，通过CT和MRI可发现占位但无血肿。
病变多位于颅中窝和外侧裂表面，临床表现与慢性硬脑膜下血肿相似，常被误诊。CT扫描为低密度，且形状呈类圆形或沿蛛网膜下腔分布，这与慢性血肿呈规则的新月形不同。
脑脓肿及肉芽肿等占位病变易与慢性硬脑膜下血肿混淆，区别占位病变无头部创伤史，借助头颅CT扫描及MRI检查可以明确诊断。
可表现为记忆力减退、理解差、智力下降、精神障碍等，易误诊，区别是这些疾病无颅内压增高症状，可由CT扫描及MRI检查判断有无血肿进行鉴别。
脑挫裂伤硬脑膜下血肿：患者脑挫裂伤后会出现进行性颅内压增高及脑受压征象，而脑内血肿多属复合性血肿，有多发性的高密度影，应进行CT扫描以明确鉴别。
