深静脉血栓在形成的急性期和慢性期应分别与下列疾病相鉴别。

本病也常表现为单侧下肢的突发疼痛，与下肢静脉血栓有相似之处。但急性动脉栓塞时肢体无肿胀，主要表现为足及小腿皮温厥冷、剧痛、麻木，自主运动及皮肤感觉丧失足，背动脉胫后动脉搏动消失，有时股-腘动脉搏动也消失，根据以上特点鉴别较易。

本病发病也较快，肢体肿胀常伴有寒战、高热、皮肤发红、皮温升高、浅静脉不曲张，根据以上特点可与下肢静脉血栓相鉴别。

凡因术后、产后、严重创伤或全身性疾病而卧床的患者，突然自觉小腿深部疼痛，有压痛，且Homans征阳性，则首先应考虑小腿深静脉血栓形成。但需与下列疾病相鉴别：急性小腿肌炎，急性小腿纤维组织炎，小腿肌劳损，小腿深静脉破裂出血及跟腱断裂。后者均有外伤史，起病急骤，局部疼痛剧烈，伴有小腿尤其是踝部皮肤瘀斑可资鉴别。