诊断要求查找ESS的病因和可能存在的并发症。一般检查可发现外周血白细胞总数及中性粒细胞增高。如存在腺垂体功能减退，则血T3、T4、TSH、皮质醇、ACTH、LH、FSH、TTT（男性）或E2（女性）均降低；如为PRL瘤，则血PRL升高；如为GH瘤，血GH升高；如为ACTH瘤，血ACTH和皮质醇升高。如瘤体出血或坏死组织漏进蛛网膜下隙，脑脊液压力升高，呈血性，白细胞增多。
影像诊断垂体卒中和鞍内肿瘤
由于垂体卒中的病理机制多样，临床表现混杂，临床上易延误诊断。对突然出现视觉损害者应考虑垂体卒中可能，一般根据典型的临床特点（突发头痛、呕吐、视觉障碍、眼肌麻痹和意识改变）和显示垂体瘤出血或出血坏死的影像检查可以确立诊断。
头颅X线片
对垂体卒中无直接诊断价值，但95%的垂体瘤可显示蝶鞍扩大、鞍底变薄、双鞍底、前床突破坏和鞍背骨质吸收等征象，有助于诊断。
CT/MRI检查
对垂体瘤出血可提供直接征象，以薄层增强扫描的敏感性最高。急性期出血时，CT扫描呈高密度块影，均匀或不均匀；而当长期反复出血，部分血块液化或水肿时，表现为肿瘤内局限性低密度区或液平面。当出血进入亚急性期，CT扫描无法区分出血和垂体瘤，易被漏诊；CT扫描也无法区分陈旧性出血与坏死。MRI诊断急性垂体卒中的效率优于CT。MRI具有高分辨力及高准确率特性，不仅在显示肿瘤的大小、形态和与邻近结构的关系方面优于CT，而且在显示肿瘤内部结构改变如出血、坏死方面较CT优越。对显示出血向周围蔓延的范围和程度上MRI由于具有多平面成像和极高的组织对比度，无骨骼伪影等优点，也较CT更准确。另外，MRI还能提供出血时间的判断信息和垂体卒中各期的出血灶和囊变。多数病例T1WI等信号合并高信号，等信号为肿瘤组织；高信号为出血。瘤内坏死则为T1WI低信号，T2WI高信号，MRI检查可将垂体卒中分为中央型、周围型、不规则型、全瘤型。
垂体卒中可分为两个时期，即早期的出血梗死期和后期的组织坏死期。据Shou等报道，早期的手术成功率为87.5%，而后期的成功率为100%。因此，诊断必须作出分期和肿瘤出血量的两个基本判断。
垂体卒中与蛛网膜下隙出血/中脑梗死/海绵窦栓塞/球后视神经炎鉴别
- 动脉瘤破裂致蛛网膜下隙出血：动脉瘤破裂致蛛网膜下隙出血患者有动眼神经麻痹伴脑膜刺激征及血性脑脊液，需要与垂体卒中鉴别，进一步行脑血管造影检查可以鉴别。
- 基底动脉阻塞引起的中脑梗死和海绵窦栓塞：基底动脉阻塞引起的中脑梗死和海绵窦栓塞可累及Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ对脑神经，产生不同程度的眼肌麻痹、上睑下垂和视野缺损，需要与垂体卒中侵犯海绵窦相鉴别，进一步行垂体CT或MRI可将两者鉴别开来。
- 球后视神经炎：球后视神经炎患者有急剧视力下降伴头痛者，需与垂体卒中鉴别，进一步行垂体CT或MRI可鉴别。
