临床上，诊断颈内动脉海绵窦瘘不仅要结合患者病史、体征等，还需要借助影像学检查确诊。不同的影像学检查作用也不一样，比如CT可以看到眼球突出等，增强CT可以看到可见海绵窦区和扩张的眼静脉明显增强等，MRI和MRA能够看到海绵窦的扩张情况等可作为辅助诊断 。。
DSA是明确患者病情所必需的辅助检查，可以看到瘘口的部位、大小和数目，了解脑供血状况，了解大脑半球缺血的风险等等内容，明确病情，为治疗提供指导。
脑血管造影能为血管内治疗提供全面信息。但应与其他原因引起的突眼相鉴别：
(1)突眼性甲状腺肿;
(2)眼眶内肿瘤;
(3)眼眶内血管性肿瘤;
(4)海绵窦血栓形成;
(5)脑膜膨出。有经验的医生常能作出正确的判断。
