1、X线检查：纵隔胸膜被气体所推移，在纵隔两侧边缘呈条线样透亮影。在侧位上如气体充盈较多时，在心脏前与胸骨之间可见明显的透亮带。30%可出现假阴性结果。
2、CT检查：CT检查是影像学检查的金标准，表现可显示环绕纵隔内的气体密度线条状影，纵隔胸膜向肺野方向推移。纵隔内空气常向上沿颈筋膜间隙向胸部皮下扩散，产生皮下气体密度影。
3、心电图：在自发性纵隔气肿中主要发现包括低电压、轴向移位或心电图ST段抬高，若心电图正常可排除自发性纵隔气肿。
4、诊断性穿刺：诊断性穿刺既可用于此病的诊断，还能进行急救治疗。