患者若出现大腿隐痛、大腿针刺痛、大腿肿胀疼痛及大腿按压疼痛等，则可初步诊断为大腿疼痛。
结合病史、体格检查、影像学等检查，通过体格检查可以直观判断大腿疼痛，结合影像学可提示骨折、关节炎症、腰椎间盘突出症、盆腔病变、外伤、肿瘤等的病变范围，可初步判断大腿疼痛的病因。
综合病史、病理组织活检、实验室检查以及电生理检查结果，病理检查可以确定病变的性质；肌电图和神经传导检查阳性可确定神经损害的范围及程度，从而进一步明确大腿疼痛的病因诊断。