約40%的病例有甲狀旁腺、胰腺和垂體腫瘤。患者親屬表現出綜合征典型癥狀的任何一個就有發展成其他伴隨腫瘤的危險。
胰腺胰島素分泌β細胞瘤通過證明空腹低血糖伴有高胰島素血癥而確立診斷。胃泌素分泌非β細胞腫瘤可有高基礎胃泌素水平，對鈣滴注示有過度反應和灌注胰泌素后有胃泌素反常升高而確立診斷。高基礎胰多肽或胃泌素或對標準餐這一激素過度反應，可能是多發內分泌腺病Ⅰ型綜合征累及胰腺的早期癥狀。生長激素增加，不能被葡萄糖和高水平生長介素-C（胰島素樣生長因子-1或IGF-1）所抑制，可確立肢端肥大癥的診斷。
胃泌素瘤診斷依據為同時存在高胃泌素血癥及高胃酸分泌，據此可與常見的胃酸缺乏癥伴高胃泌素血癥相鑒別。