诊断时，医生一般需要讯问你的病史，并让你详细描述疼痛的特征，如疼痛的程度、面部被累及的部位、持续时间以及触发因素等。医生还需要对你进行神经检查，即通过检查及触碰面部来明确疼痛的确切位点。如果你的确患有三叉神经痛，这种神经检查还可帮助确定三叉神经的哪个分支受到了影响。
医生可能也会建议你进行头部的 MRI 检查 (见下图)，以判断你的三叉神经痛是否是由多发性硬化所导致的。
(箭头所指为三叉神经。左：从前向后图像； 右：从上向下图像)
由于面部的疼痛可由多种疾病所致，因此精确的诊断犹为重要。为了明确诊断，医生可能还会建议别的检查来排除其它疾病。