它是纵隔肿瘤组织学中最复杂的部分之一，即使获得了组织，也不一定能得到明确的诊断。

在需要鉴别的病例中，纵隔肿块是厚度的主要表现。首先要确定肿块在纵隔分区的位置，以及前、中、后纵隔的常见病变。对于合并心包、甲状腺、肺和中纵隔胸膜肿块的重症肌无力患者，应考虑异位胸腺瘤的可能性。

上腔静脉压迫综合征的主要和独特表现为头面部肿胀、呼吸困难、胸痛，应与纵隔炎症相鉴别，如纵隔淋巴结炎、慢性纵隔炎症、纵隔脓肿、特发性纵隔纤维化心包填塞、术后纵隔血肿、升主动脉瘤等。

当肢体无力、上睑下垂、吞咽、吞咽困难等症状为主要和唯一表现时，应与肌无力综合征、肌营养不良、运动神经元病、肉毒中毒、有机磷中毒等相鉴别。

此外，下列疾病可能需要鉴别诊断:

纵隔金源细胞瘤、纵隔成熟Kenzaki胎儿瘤、纵隔胚胎瘤、纵隔淋巴瘤、纵隔淋巴结转移癌和恶性胸膜间皮瘤。