垂体腺瘤通过三个方面进行诊断：1.临床表现；2.激素水平的测定；3.影像学检查。
1、临床表现：1）、女性为月经不调、闭经、溢乳；男性为阳痿、阴茎勃起障碍；面部变形，手足变大；向心性肥胖，满月脸，水牛背；等等。
2）、视力下降、视野缺损、尿量增加、头痛，等等。
3）、突然头痛剧烈、失明、眼球活动受限、等等。（少见）
2、激素水平的测定：
泌乳素（PRL）、生长激素（GH）、皮质醇（F）、促肾上腺激素（ACTH）、睾酮、游离T3、游离T4、促甲状腺激素TSH，等等均有变化。而且变化的幅度在正常值的2倍以上。
3、影像学的检查：
1）核磁共振检查（MRI）：主要的诊断方法。
（1）垂体微腺瘤：T1加权像多为低信号，T2加权像以高或等信号多见。垂体柄稍有偏移、鞍底下陷等，但不明显。增强后：垂体微腺瘤的信号较正常组织低。
（2）垂体大腺瘤：T1加权像为等或低信号，T2加权像为等或高混杂信号。增强后肿瘤强化，边界清楚。
（3）垂体卒中：T1，T2加权像均可见高信号，有时可见有液平面，提示肿瘤出血。
2）计算机断层扫描（CT）：
目前，此类检查很少用于垂体腺瘤的诊断，对判断肿瘤卒中有判断价值。