肋骨骨折的診斷主要依據受傷史、臨床表現和X線胸片檢查。按壓胸骨或肋骨的非骨折部位(胸廓擠壓試驗)而出現骨折處疼痛(間接壓痛)，或直接按壓肋骨骨折處出現直接壓痛陽性或可同時聽到骨擦音、手感覺到骨摩擦感和肋骨異常動度，很有診斷價值。X線胸片上大都能夠顯示肋骨骨折，但是，對于肋軟骨骨折、柳枝骨折、骨折無錯位、或肋骨中段骨折在胸片上因兩側的肋骨相互重疊處，均不易發現，應結合臨床表現來判斷以免漏診。無合并損傷的肋骨骨折稱為單純性肋骨骨折。
除了合并胸膜和肺損傷及其所引起的血胸或(和)氣胸之外，還常合并其他胸部損傷或胸部以外部位的損傷，診斷中尤應注意。第1或第2肋骨骨折常合并鎖骨或肩胛骨骨折，并可能合并胸內臟器及大血管損傷、支氣管或氣管斷裂、或心臟挫傷，還常合并顱腦傷；下胸部肋骨骨折可能合并腹內臟器損傷，特別是肝、脾和腎破裂，還應注意合并脊柱和骨盆骨折。