病人有閉經-泌乳、男性性功能減退或不育、血清PRL水平明顯升高、CT或MRI顯像有垂體瘤存在，PRL瘤的診斷大多不困難。需要鑒別的是那些PRL水平輕度升高、伴有(或不伴有)鞍區占位病變等。臨床上，在排除其他垂體腺瘤的基礎上進行診斷。PRL瘤的鑒別診斷主要圍繞高PRL血癥進行。當血清PIL呈輕至中度升高(未達到200nmol/L)者須與特發性高PRL血癥、垂體非PRL瘤、下丘腦腫瘤或鞍區垂體外腫瘤等鑒別。
1、閉經-乳溢-不育三聯征— 垂體非泌乳素瘤：血PRL一般低于200nmol/L，MRI或CT檢查可發現腺垂體內有占位病變，向鞍上擴展壓迫垂體柄使PIF不能到達腺垂體。腺垂體激素檢測發現除PRL增高外，還有另一種激素增高(無功能腺瘤則無)，但其他腺垂體激素多減少。用溴隱亭治療后，PRL降至正常，但垂體瘤的大小很少變化。臨床上遇到此種情況要考慮垂體非PPL瘤可能，以無功能性垂體腺瘤和GH瘤常見。
2、閉經-乳溢-不育三聯征— 下丘腦腫瘤或鞍區垂體外腫瘤：腫瘤類型眾多，其共同點是血清PRL常低于100nmol/L；MRI或CT檢查發現垂體內無占位病變；腫塊與腺垂體無聯系，多靠近垂體柄區域并壓迫垂體柄造成門脈血流障礙，或者位于下丘腦內干擾多巴胺的合成和分泌。一般患者多有腦神經壓迫、顱內壓增高及尿崩癥等癥狀。通常下丘腦-垂體區MRI或高分辨率CT檢查可與PRL瘤鑒別。
3、閉經-乳溢-不育三聯征— 原發性甲狀腺功能減退癥：一般情況下易將其與PRL瘤鑒別，在少數情況下不但引起高PRL血癥，還可導致腺垂體增大，使MRI等檢查誤認為存在垂體腺瘤。近年報道多例原發性甲狀腺功能減退患者MRI檢查揭示有垂體腫瘤，實驗室檢查有高PRL血癥，盡管臨床上甲狀腺功能減退癥癥狀不明顯，但甲狀腺功能檢查表明為原發性甲狀腺功能減退癥，用甲狀腺激素替代治療后治愈。
4、閉經-乳溢-不育三聯征— 特發性高泌乳素血癥：病因不明，可能為下丘腦損害(未能發現的病損)引起。特發性高PRL血癥必須先排除藥物性、病理性、生理性高PRL血癥后才能確立診斷。CT或MRI無異常發現，一般血清PRL僅輕度升高(多小于100nmol/L)。少數患者以后可演變為PRL瘤。用溴隱亭治療可預防PRL瘤的形成，且應定期隨診。
5、閉經-乳溢-不育三聯征— 乳溢一高泌乳素血癥：泌乳是人類乃至所有哺乳動物的一種生理現象，而乳溢癥則系指非生理狀態下，或非妊娠哺乳期的病理泌乳。男性有乳汁分泌幾乎均屬病理狀態。國外報告正常育齡婦女有一部分在非妊娠哺乳期，也可擠出少量乳汁，可能屬生理性。一般說來，女性在非妊娠哺乳期如流出乳汁較多，或同時有閉經者，亦應視為異常。
總之，以溢乳或閉經為主訴就診患者的診斷應首先考慮高泌乳素血癥可能，如血PRL不升高或升高不明顯應進一步做PRL興奮試驗或必要的影像學檢查。