在下肢深靜血栓形成的急性期和慢性期分別應和下列疾病相鑒別：
(一)急性動脈栓塞 本病也常表現為單側下肢的突發疼痛，與下肢靜脈血栓有相似之處，但急性動脈栓塞時肢體無腫脹，主要表現為足及小腿皮溫厥冷、劇痛、麻木、自主運動及皮膚感覺喪失，足背動脈、脛后動脈搏動消失，有時股腘動脈搏動也消失，根據以上特點，鑒別較易。
深靜血栓鑒別診斷
(二)急性下肢彌散性淋巴管炎 本病發病也較快，肢體腫脹，常伴有寒戰、高熱，皮膚發紅，皮溫升高，淺靜脈不曲張，根據以上特點，可與下肢深靜脈血栓相鑒別。
(三)淋巴水腫
(四)其他疾病 凡因術后、產后、嚴重創傷或全身性疾病臥床病人，突然覺小腿深部疼痛，有壓痛，Homans征陽性，首先應考慮小腿深靜脈血栓形成。但需與下列疾病作鑒別：急性小腿肌炎，急性小腿纖維組織炎，小腿肌勞損，小腿深靜脈破裂出血及跟腱斷裂。后者均有外傷史，起病急驟，局部疼痛劇烈，伴小腿尤其踝部皮膚瘀血斑，可資鑒別。
對診斷確有困難者，除觀察臨床表現外，選擇上述一或兩種以上特殊檢查，即可確診。