深静脉血栓临床的表现是肿胀、疼痛，还有肤温的升高和浅表的静脉扩张。所以，它鉴别诊断也主要是围绕这四大症状鉴别诊断。这种肿胀常见的可以和下肢的丹毒相鉴别，丹毒的发生也有这种肿胀，但是肿胀发病原因不一样，一个是常有感染的病史，另外的肿胀一般是在急性期，小腿部位或者发病部位主要是水肿性的红斑，颜色比较鲜红，不像下肢深静脉血栓这种肿胀，皮肤是暗红的。
丹毒发病之前常有寒颤、高热，这个明显的可以和下肢深静脉血栓做鉴别。另外，可以有下肢深静脉血栓的疼痛，小腿的肌肉挫伤、拉伤也会出现这种疼痛，除了小腿疼痛之外，它的肿胀仅局限于小腿拉伤的部位，彩超检查血管不会出现血栓的情况。这种疼痛还可以与肌纤维炎相鉴别，肌纤维炎常是由风湿这种病史，彩超检查也不会有静脉血管血栓的情况发生。
另外，就是浅表静脉扩张，也可以和原发性的下肢深静脉瓣膜功能不全相鉴别，原发性下肢深静脉瓣膜功能不全，仅是先天性瓣膜功能不好，就是病史比较长，一开始病人就有肢体的肿胀情况发生，而这个就是活动以后腿常有酸、沉、困、胀这种表现，不像急性的栓塞是突然的发病，病程完全不一样，彩超检查和实验室检查也会有所不同，原发性深静脉瓣膜功能不全的病人，彩超检查结果不会出现血栓，实验室检查化验D-2聚体也不会升高，这个可以和下肢深静脉血栓相鉴别。