1.X線表現
（l）縱隔陰影增寬或形成局限性塊影，至少在某一個體位上，與胸主動脈某部相連而不能分開。一般升主動脈瘤位于縱隔的右前方，弓降部和降主動脈動脈瘤多位于左后方。
（2）包塊或縱隔增寬陰影可見擴張性搏動。
（3）瘤壁有時可有鈣化。
（4）瘤體（尤其囊狀）可壓迫侵蝕周圍器官，例如壓迫脊椎或胸骨的侵蝕性骨缺損，有助于動脈瘤的診斷。
2.超聲心動圖
可顯示主動脈某段的梭形和囊狀擴張，并可直接測量其徑線，還可顯示動脈瘤內附壁血栓的情況。
3.CT表現
不僅可顯示動脈瘤的存在和瘤壁的鈣化，還可測量其寬徑。對比增強掃描，可清楚顯示附壁血栓及其范圍。主動脈弓部連續掃描，對明確該部動脈瘤與頭臂動脈的關系也有一定幫助。
4.MRI表現
不用對比劑可顯示主動脈內臟、管壁及其與周圍組織的關系，能直接攝取橫斷、冠狀、矢狀等任何層面圖像，對立體地把握動脈瘤的形態、大小、范圍以及與主要動脈分支的關系有重要意義。
5.血管造影
以胸主動脈造影為宜，可直接顯示梭形或（和）囊狀動脈瘤及其部位、大小、范圍以及動脈分支受累情況。
6.實驗室檢查
（1）血常規大多數患者血常規檢查在正常范圍。如合并夾層動脈瘤，急性期可出現輕度貧血，發病數小時內白細胞計數升高，大于10×109/L。感染性主動脈瘤，白細胞計數升高，中性粒細胞增加。
（2）尿常規大多數在正常范圍。如合并夾層動脈瘤，尿中可出現尿蛋白陽性、管型和大量紅細胞。
（3）血脂動脈粥樣硬化的患者多表現為血脂和血黏度升高。