上腔静脉阻塞综合症的诊断根据头、颈部和上肢淤血、水肿、皮肤呈暗红色伴胸腹壁侧支静脉曲张、血流方向向下，本征诊断基本成立。可疑病例应作静脉压测定，如上肢静脉压>30cm/H2O（正常时3.0～14.5cm/H2O），1min内连续握拳和放松30～40次后静脉压较前升高>1.0cmH2O、静脉压吸气时上升及呼气时下降（正常时相反），且下肢静脉压正常（≤19cm/H2O），则更支持本在诊断。
上腔静脉造影可确定本征阻塞部位、性质、范围及侧支循环情况。胸部X线摄片、CT和超声心动图等检查有助于明确胸部和纵隔的病因诊断。本病尚应与充血性心力衰竭、缩窄性心包炎、限制型心肌病或腋静脉血栓等鉴别。
上腔静脉阻塞综合症的诊断：
1、上腔静脉综合症临床上诊断较易，根据临床表现和辅助检查结果即可确诊。但对于引起的原因做进一步检查。第一步检查是胸部X射线摄片，常见纵隔增宽，以及上纵隔、右肺门、肺门周围或右肺上叶肿块影。
2、增强CT扫描除了可显示侧支循环情况外，还可以显示上腔静脉血管内外肿瘤以及血栓形成情况。CT的诊断依据为阻塞部位以下上腔静脉或无名静脉增强效果减弱或消失，但是侧支静脉特别是前胸壁皮下侧支循环明显增强。尽管其他检查也可提供一些有帮助的资料，但对大多数的上腔静脉阻塞患者来说，CT扫描是最有价值的影像学检查。其他还有超声心动图和SPECT检查。
3、常规留痰等细胞学检查，有胸腔积液者行胸腔穿刺、脱落细胞学检查及纤维气管镜检查。如果以上检查结果均为阴性，纵隔镜或胸腔镜检查有助于明确诊断
诊断依据
1、头面、上肢水肿。
2、上肢静脉压升高。
3、胸壁静脉曲张。
4、胸部X线检查常可见纵隔肿物。
5、上腔静脉造影可明确部位、范围。
6、握拳试验：本征阳性（握拳动作使上肢静脉压升高）。
7、束胸试验，静脉压上升0.2kPA。
8、吸气时测静脉压上升，与正常相反。