腦垂體瘤的診斷主要根據患者的臨床表現、視力視野障礙及其他神經系統所見，以及內分泌學檢查和放射學檢查等，典型的垂體瘤診斷不難。但早期不容易發現。CT掃描采用靜脈注射造影劑增強后，可顯示出5mm大小的垂體腺瘤。垂體腺瘤的診斷及鑒別具體如下。
一、病史、癥狀
功能性垂體瘤多有各自特征性的臨床癥狀，垂體微腺瘤(直徑<10mm)即可引起功能亢進，如生長激素過多引起肢端肥大癥;ACTH過多引起柯興氏病;泌乳素過多引起溢乳、閉經、陽痿。
無功能性垂體瘤往往在腫瘤較大，壓迫視交叉、垂體或下丘腦，出現頭痛、視力減退、視野缺損、閉經、陽痿等相應癥狀而被發現。
二、輔助檢查
1、激素測定
絕大多數功能性垂體瘤常分泌單一激素，垂體前葉激素及靶腺激素測定多能在早期作出定性診斷。
但應注意
(1)垂體激素的基礎值易受內外環境、藥物和周期節律的影響;
(2)單一垂體腺瘤，血中激素升高可能不限于一種， 這種現象未必表示混合型腺瘤，除非兩種激素均明顯增高;
(3)激素值與腺瘤的大小及臨床癥狀未必平行，后者取決于病程的長短、 激素的類型、瘤體有無退行性變和囊性變以及其他影響激素活性的物質等。因此激素測定應多次反復進行，必要時須作激素的興奮和抑制試驗。
2、定位診斷
(1)蝶鞍X線檢查，垂體瘤較大時平片可見蝶鞍擴大、鞍底下移、鞍背骨質破壞。
(2)垂體CT掃描，能發現直徑3mm以上的微腺瘤。
(3)核磁共振對垂體瘤定位十分精確。
3、視野測定 定期視野測定不僅有利于診斷，且能隨訪觀察預后。
三、鑒別診斷
垂體瘤蝶鞍擴大者應除外空泡蝶鞍，后者蝶鞍呈球形擴大，無骨質破壞等，CT可確診。無功能性垂體瘤則需注意除外鞍旁多種疾病，如垂體外腫瘤、炎癥、變性、血管瘤等。