根据下丘脑错构瘤特有的临床表现及神经影像学特征做出诊断并不困难，当小儿出现性早熟，痴笑样癫痫，MRI或CT显示脚间池占位性病变，注药无强化，首先考虑为下丘脑错构瘤。
需与下列疾病相鉴别：颅咽管瘤，鞍上胶质瘤或生殖细胞瘤等，这些疾病除肿物信号或密度异常外，最重要的是病变有不同程度的强化和有进行性增大的趋势。
