医生诊断胸主动脉瘤，主要依据根据临床表现，结合实验室检查可进行诊断。典型的胸部胀痛或跳痛是诊断胸主动脉瘤的重要依据。动脉瘤压迫气管支气管可出现咳嗽或呼吸困难以及气管支气管偏移，压迫食管可出现吞咽困难，压迫喉返神经可出现声音嘶哑等症状有重要提示作用。胸部超声检查显示主动脉某段的梭形和囊状扩张，显示动脉瘤的存在和瘤壁的钙化；CT对比增强扫描，可清楚显示附壁血栓及其范围；胸主动脉造影，可直接显示梭形或（和）囊状动脉瘤及其部位、大小、范围以及动脉分支受累情况。