医生会仔细询问患者病史，特别是臀部或大腿后部是否有外伤、是否有药物注射或手术史等，结合查体、影像学检查、神经电生理等检查作出诊断。
本病与梨状肌综合征、腰椎间盘突出症、胫神经损伤和腓总神经损伤等疾病有相似之处，医生将通过多个方面进行鉴别：
此病是坐骨神经在臀部受到梨状肌的卡压导致的下肢神经肌肉功能障碍，此病的症状表现与坐骨神经损伤一样，但此病主要为慢性损伤。根据病史常可以做鉴别诊断，坐骨神经损伤常有臀部肌注药物、髋关节脱位、盆骨骨折或臀部外伤等病史。
腰椎间盘突出症主要是由于椎间盘的退变，导致髓核突出刺激或压迫神经根导致。临床主要表现为腰痛、下肢麻木、马尾综合征、坐骨神经痛等症状。腰痛、腰椎代偿性侧弯畸形，以及脊椎X线和MRI检查可帮助鉴别诊断。
坐骨神经在腘窝分为内侧的胫神经和外侧的腓总神经。胫神经损伤和腓总神经损伤与坐骨神经股后中下部损伤具有相似的临床表现。
但胫神经损伤的主要表现为小腿后侧和足底皮肤感觉消失，不能随意的伸直脚板；腓总神经损伤的主要表现为不能外翻踝关节，患者行走困难，常表现为抬腿过高、跨步较小的“跨阈步态”，小腿前外侧、整个足背感觉消失。医生会根据疼痛损伤的部位以及相应临床表现等进行鉴别诊断。
