主动脉夹层动脉瘤需与急性心肌梗死、肺栓塞、急腹症、急性心包炎等疾病鉴别。这些疾病均可表现为突发剧烈胸痛或腹痛，但发病机制与处理原则存在显著差异。
急性心肌梗死与主动脉夹层均可出现胸骨后压榨性疼痛，但前者心电图可见ST段抬高，心肌酶谱升高，冠状动脉造影可确诊。主动脉夹层疼痛常呈撕裂样，向背部放射。
肺栓塞表现为突发呼吸困难、胸痛伴咯血，D-二聚体升高，CT肺动脉造影可见充盈缺损。主动脉夹层无肺动脉高压表现，增强CT可显示主动脉内膜瓣。
腹主动脉夹层需与胆囊炎、胰腺炎等急腹症鉴别。急腹症多有局部腹膜刺激征，血淀粉酶或超声检查可辅助诊断，而主动脉夹层CT可见假腔形成。
急性心包炎胸痛随体位变化，听诊可闻心包摩擦音，心电图呈广泛导联ST段抬高。主动脉夹层疼痛持续且剧烈，超声心动图可见主动脉内膜剥离征象。
出现突发剧烈胸背痛时应立即就医，避免自行用药，完善增强CT或MRI检查是确诊关键，同时需监测血压、心率等生命体征。
