骨筋膜室综合征需从病史与症状评估、体格检查、影像学检查、电生理检查等方面进行诊断，病史采集要问受伤史，观察疼痛、肿胀等症状；体格检查包括测压力、查肢体体征；影像学有超声、CT、MRI等；电生理做神经传导速度检查。
症状观察：骨筋膜室综合征常见症状有疼痛，早期为受伤部位剧烈疼痛，且呈进行性加剧，一般止痛剂不能缓解；还可出现患肢肿胀、皮肤温度升高、感觉异常，如麻木等；患肢活动障碍，被动牵拉受累肌肉时可引起剧烈疼痛等。不同年龄患者对症状的表述可能不同，儿童可能无法准确表达疼痛等不适，需要医护人员仔细观察其肢体的异常表现。
体格检查
压力测量：骨筋膜室压力测定是诊断骨筋膜室综合征的重要依据。通过专用的压力监测设备测量骨筋膜室内的压力，当压力超过30mmHg时，就有发生骨筋膜室综合征的可能。不同部位的骨筋膜室压力测量方法略有不同，例如前臂骨筋膜室压力测量等，需要专业医护人员操作。
肢体体征检查：检查患肢的皮肤颜色、张力等情况。骨筋膜室综合征时患肢皮肤可能出现苍白或发绀，张力增高。同时检查患肢的周径，与对侧比较，若患肢周径较对侧明显增粗，也提示可能存在骨筋膜室综合征。
影像学检查
超声检查：超声可用于评估骨筋膜室的情况，能观察到肌肉的肿胀等情况，但相对来说准确性有限，可作为初步筛查手段。
CT检查：CT可以清晰显示骨筋膜室周围的骨骼情况以及肌肉等软组织的肿胀程度等，有助于辅助诊断骨筋膜室综合征。
MRI检查：MRI对软组织的分辨率较高，能够较好地显示骨筋膜室内肌肉、血管等的情况，对于早期诊断骨筋膜室综合征有一定价值，可以发现骨筋膜室的肿胀、渗出等改变。
电生理检查
神经传导速度检查：由于骨筋膜室综合征可能累及神经，通过神经传导速度检查可以了解神经功能是否受损，有助于判断病情的严重程度以及评估预后等。不同年龄患者的神经传导速度正常参考值有所差异，需要结合患者具体年龄等因素进行判断。
