硬膜外出血与硬膜下出血在出血位置、病因、临床表现、影像学表现有差异，前者位于颅骨与硬脑膜间多因外伤等致局限双凸镜形出血有中间清醒期等，后者在硬脑膜与蛛网膜间可弥漫分布多因外伤等致新月形等出血病情进展等表现不同且影像学表现有别。
一、出血位置差异
硬膜外出血是位于颅骨与硬脑膜之间的出血，硬脑膜与颅骨附着紧密，所以硬膜外出血多因颅骨骨折损伤脑膜中动脉等血管引起，出血较局限，受颅骨限制呈双凸镜形；硬膜下出血是在硬脑膜与蛛网膜之间的出血，硬脑膜与蛛网膜连接相对疏松，出血可弥漫分布，多因脑皮质血管破裂等原因导致，形态多为新月形。
二、病因方面
硬膜外出血：常见于头部外伤，尤其是颅骨骨折伤及血管的情况，比如交通事故中头部受撞击致颅骨骨折引发脑膜中动脉出血；青少年也可能因血管畸形等原因导致硬膜外出血，但相对外伤所致较少见。不同年龄人群中，儿童若有头部外伤也可能发生硬膜外出血，其颅骨弹性相对较好，可能骨折不明显但仍出现出血情况。
硬膜下出血：也常见于头部外伤，老年人因脑萎缩，颅内空间相对增大，血管更易撕破出血，且老年人常伴有脑血管病变，如高血压性脑血管病等，轻微外伤就可能引发硬膜下出血；新生儿硬膜下出血多与产伤有关，如难产时头部受挤压等导致血管破裂出血。
三、临床表现差异
硬膜外出血：典型表现为有中间清醒期，受伤后出现昏迷-清醒-再昏迷的过程，这是因为初期脑震荡昏迷，随后血肿形成颅内压增高，再次昏迷；患者早期可能仅有头痛、头晕等表现，随着血肿增大，可出现颅内压增高症状，如恶心、呕吐、瞳孔改变等，婴幼儿硬膜外出血临床表现不典型，可能仅有烦躁、呕吐、前囟饱满等表现。
硬膜下出血：急性硬膜下出血病情进展较快，患者昏迷程度较深，且持续加重，颅内压增高症状出现较早且严重；慢性硬膜下出血多见于老年人，病程较长，可能有头痛、记忆力减退、智力障碍、精神症状等，症状易被忽视，逐渐进展后才出现明显颅内压增高表现；新生儿硬膜下出血根据出血量不同表现各异，少量出血可能无明显症状，大量出血可出现惊厥、呼吸不规则等。
四、影像学表现差异
硬膜外出血：头颅CT检查可见颅骨内板下方双凸镜形高密度影；MRI检查在T1加权像和T2加权像上均呈高信号（亚急性出血时）等表现。
硬膜下出血：头颅CT检查显示颅骨内板下方新月形高密度影（急性），慢性期可为等密度、低密度或高密度混杂影；MRI检查根据出血时间不同信号表现不同，急性出血T1加权像等信号、T2加权像低信号，亚急性出血T1和T2加权像均为高信号等。
