甲状腺功能减退症，没有一个非常明确的诊断金标准，本病的诊断主要依靠血中下丘脑-垂体-甲状腺轴所分泌的各种激素变化进行综合评价。
如果血清TSH增高，TT4、FT4降低，那么原发性甲状腺功能减退症的诊断即可以成立，病变在甲状腺。
进一步寻找甲状腺功能减退症的原因，如果TPO-Ab阳性，也就是甲状腺的一个抗体阳性，那么可以考虑甲状腺功能减退症的病因是自身免疫性的甲状腺炎。
病情进一步发展，就会出现典型的原发性甲状腺功能减退症的临床特征，也就是TSH显著增高，TT4、FT4降低，TT3、FT3显著降低。
如果血清TSH减低，TT4、FT4降低，那么要考虑中枢性甲状腺功能减退症，所谓的中枢性甲状腺功能减退症，是指病变在垂体或者下丘脑这二个部位，这可以通过头部的影像学检查以及其他的相关的检查，进一步地进行证实。
甲状腺功能减退症的临床表现缺乏特异性，在临床上很容易漏诊或误诊。凡是有新陈代谢功能减退的临床表现的人，都要想到甲状腺功能减退症的可能，并做甲状腺功能的测定，以协助明确诊断。