40%的胸主動脈瘤病人無癥狀，而在常規(guī)的體格檢查或胸部X線檢查時發(fā)現(xiàn)有典型的動脈瘤改變。動脈瘤的癥狀和體征與其大小和部位有關(guān)，而且主要是由于它對血管的侵犯或?qū)︵徑Y(jié)構(gòu)的壓迫結(jié)果。血管受累，若使主動脈根部擴張，可繼發(fā)主動脈瓣反流伴充血性心力衰竭;若Valsalva竇瘤累及冠狀動脈時，可致心肌缺血或心肌壞死.Valsalva竇瘤破入右心時可出現(xiàn)連續(xù)性雜音或右心衰竭;若動脈瘤內(nèi)血栓形成并脫落可致腦梗死、肢體壞死、腎梗死或腸壞死等;胸主動脈瘤壓迫上腔靜脈時面部、頸部和肩部靜脈怒張伴水腫，壓迫氣管和支氣管時引起咳嗽和氣急，壓迫食管引起吞咽困難，壓迫喉返神經(jīng)引起聲嘶等;胸主動脈瘤常引起疼痛，疼痛突然加劇預(yù)示破裂可能;升主動脈瘤可侵蝕胸骨及肋軟骨而凸出于前胸，呈搏動性腫塊;胸主動脈瘤破入支氣管、氣管、胸腔或心包可導(dǎo)致死亡。
多數(shù)胸主動脈瘤可經(jīng)胸部X線發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)為縱隔影增寬、主動脈結(jié)增大或氣管移位。然而，有些動脈瘤較小，尤其是囊性動脈瘤，在胸片上未被發(fā)現(xiàn)就已破裂，此時，X線片不能排除動脈瘤的診斷。
動脈造影仍然是作為胸主動脈瘤選擇手術(shù)療法時術(shù)前評價和準確確定動脈瘤的解剖結(jié)構(gòu)及其大小的較好方法。 注射造影劑的增強CT掃描可確定并測量升主動脈和降主動脈的動脈瘤。
經(jīng)胸壁超聲心動圖對胸主動脈瘤，尤其是胸降主動脈瘤的診斷不及CT掃描準確，而經(jīng)食管超聲心動圖(TEE)觀察升主動脈瘤和降主動脈瘤，圖像清晰可靠，手術(shù)符合率高。
MRI用于確定升主動脈和升、降主動脈瘤的解剖結(jié)構(gòu)比CT掃描更為可靠，并可發(fā)現(xiàn)病人原有的動脈病變。

1.主動脈夾層動脈瘤 多數(shù)在胸主動脈瘤的基礎(chǔ)上并發(fā)主動脈內(nèi)膜分離而產(chǎn)生，兩者很相似，較難鑒別。但夾層動脈瘤往往有突發(fā)病史，發(fā)病時劇烈胸痛，呈撕裂樣或刀割樣，常伴休克癥狀。如果得不到及時診斷和治療，病情迅速進展而死亡。
2.胸主動脈假性動脈瘤 此病可發(fā)生于升主動脈、主動脈弓及降主動脈。但假性動脈瘤往往有創(chuàng)傷史或感染史。超聲心動圖、CT和MRI檢查可提供鑒別，必要時行血管造影。
3.中心型肺癌 有時不易與胸主動脈瘤相鑒別，但此病有咳嗽、咳痰帶血史，痰瘤細胞檢查呈陽性，纖維光束氣管鏡檢查，取病理標本檢查可以確診。
4.食管癌 中下段食管癌與降主動脈瘤在X線檢查時，易混淆。但食管癌有進行性吞咽困難史，食管鋇餐造影和食管鏡檢查可以確診。