一、病史
對40歲以上的男性患者有長期吸咽史、有胸痛、血痰、多次復發肺炎或肺不張者，必須警惕支氣管肺癌的可能。有周圍淋巴結腫大，尤其是頸淋巴結腫大者應考慮惡性淋巴瘤。如數月或數年前曾有嚴重胞外傷或較頑固的慢性肺部感染史者，應想到慢性纖維性縱隔炎的可能性。對安裝了人工心臟起搏器或有經上腔靜脈置漂浮導管引起的上腔靜脈血栓形成。
二、體格檢查
臨床上除有原發性疾病的表現外，主要可見：1上腔靜脈阻塞引起的頭頸、上肢發紺及非凹陷性水腫，伴有呼吸困難；2上肢靜脈壓升高；3胸壁靜脈怒張，當阻塞部位在奇靜脈入口處以上則靜脈曲張僅限于胸膛，血流方向正常；如阻塞在奇靜脈開口處，則血流方向逆轉，曲張靜脈分布在胸腹壁；4如有氣管、食管受壓或累及喉返神經可出現呼吸與咽下困難或聲音嘶啞；5當腦靜脈壓迅速升高時，可導致顱內壓增高，引起腦水腫，出現頭痛、眩暈、昏迷，可因腦缺氧、呼吸困難、呼吸中樞衰竭而死亡。凡有上述臨床表現，且上肢靜脈壓升高（通常可達2.94-4.9kPa），而下肢靜脈壓正常者，即可診斷為上腔靜脈綜合征。這也是本癥有別于右心衰竭或縮窄性心包炎的要點這一，后兩種情況由于上下腔靜脈血回流均受阻，上下肢靜脈壓都增高，往往先出現肝腫大和下肢水腫，由于心力衰竭或心包縮窄時上腔靜脈回流受阻的原因不是機械性梗阻，所以大多表現為頸靜脈怒張。上下肢靜脈壓差為上腔靜脈綜合征的早期體征，可在典型臨床表現發生前出現。
此外，尚可進行下列三種簡易臨床試驗1握拳運動試驗：握拳后再放松，一分鐘如此反復運動30次，測其前后的肘靜脈壓變化。正常人應無變化，而上腔靜脈阻塞的患者握拳運動后肘靜脈壓上升0.98kPa(10mmH2O)為陽性（充血性心衰為陰性）。2矛盾現象：正常人測靜脈壓，吸氣時因胸腔壓力降低，靜脈壓下降，而呼氣時靜脈壓上升。當阻塞部位在奇靜脈入口以下時，多數病例出現吸氣時上肢靜脈壓升高呼氣時下降的現象。3胸帶試驗：以寬胸帶緊束胸下部，如阻塞在奇靜脈開口以下，則胸帶壓迫了側支循環，而使上肢靜脈壓上升0.196kPa(20mmH2O)以上。
三、實驗室檢查
1、二維超聲顯像及脈沖式多普勒超聲檢查可以探查和確定上腔靜脈阻塞的部位及病變形態，并探測上腔靜脈阻塞的部位及病態形態，并探測上腔靜脈阻塞的部位及病變形態，并控測上腔靜脈血流頻譜以判斷有無上腔靜脈阻塞。
2、放射性核素靜脈造影術可顯示上腔靜脈阻塞情況。
3、磁共振成像檢查能清晰顯示病變情況。
4、CT檢查顯示病變情況，還可在其引導下經皮穿刺作組織學診斷。
5、胸部X線檢查常可見縱隔腫物。
6、上腔靜脈造影上腔靜脈造影可以明確阻塞部位、范圍及側支循環分布的類型。