1.与血管瘤鉴别 胸内甲状腺肿如向右上突出时，应与无名动脉瘤、奇静脉叶鉴别;向左纵隔突出时，应与主动脉瘤相鉴别。
(1)无名动脉瘤在病人做吞咽动作时，无向上移动现象，在透视下有时可见搏动。记波摄影检查，其搏动与主动脉波同步。有些病例可造成肋骨破坏，必要时应行动脉造影鉴别。
(2)奇静脉叶内仍可见肺纹理，在近肺门处可见倒逗点状的奇静脉，气管无受压现象。必要时行气管支气管造影鉴别。
(3)主动脉瘤常使主动脉弓抬高，向上移位;而胸骨后甲状腺肿则使主动脉弓向下向左移位。主动脉瘤常伴有其他部分主动脉扩张和心脏增大。必要时可行记波或主动脉造影检查。此外，主动脉瘤或无名动脉瘤以梅毒性为多见，如华-康氏反应阳性者，均应首先考虑为动脉瘤。
2.与神经源性肿瘤鉴别 胸内甲状腺肿如位于后上纵隔者，应与神经源性肿瘤鉴别。
3.与胸腺瘤鉴别 胸腺瘤也位于前纵隔，但位置较胸内甲状腺肿偏低，常合并有重症肌无力、单纯红细胞系发育不全、低丙种球蛋白血症等伴瘤症状。鉴别困难时需手术切除病理诊断鉴别。
