原發性縱隔感染的早期診斷常較困難,除一般臨床表現外實驗室檢查可有血紅蛋白降低,白細胞持續升高,早期x線胸片可無異常。隨著病情的發展較常見的表現有胸骨后間隙密度升高,氣管右側腫塊影,側位和斜位片可見濃度下區腫塊,其內可有鈣化,輪廓不十分清晰,斷層攝影可較清晰顯示,同位素加掃描,標記白細胞可有幫助。
大的腫塊兒可使主支氣管兒移位,支氣管夾角增寬,如食管受累則鋇餐片兒可食管局限性邊緣不整。局限性纖維性變形的X線胸片可有受累器官的相應表現。繼發于椎體感染的慢性縱隔膿腫可表現為腫塊兒向雙側縱膈突出,以上是原發性縱隔感染的一個診斷方法。