1、與高苯丙氨酸血癥相鑑別
高苯丙氨酸血癥又稱持續性或輕型高苯丙氨酸血癥，該類患者體內苯丙氨酸羥化酶的活性比經典型的苯丙酮尿症高，血Phe濃度多在2-16mg/dl之間，臨床表現輕重不一，輕者接近正常，重者與苯丙酮尿症相似。診斷時應以臨床表現和血Phe濃度相結合加以判斷，血Phe濃度在10mg/dl以上者應採用與經典型PKU相同的治療方案，血Phe濃度在10mg/dl以下者，可採用低蛋白正常飲食治療。此型預後較好。
經典型和輔因子缺乏引起的PKU病人均有高苯丙氨酸血癥，但有高苯丙氨酸血癥者不一定引起PKU，故PKU應與其他高苯丙氨酸血癥者進行鑑別。
2、四氫生物喋呤(BH4)缺乏引起的高苯丙氨酸血癥
BH4是苯丙氨酸、酪氨酸以及色氨酸羥化酶的輔助代謝因子，它的缺乏將損害這三種氨基酸的羥化反應及相應神經介質前體的合成，從而導致高苯丙氨酸血癥，同時還影響髓鞘蛋白合成，並引起5-羥色胺、多巴胺等神經介質生成減少。
臨床表現：該類患兒出生時正常，但不久即出現吞嚥困難、抽搐、肌強直或肌張力低下等嚴重的神經系統症狀。血Phe增高但波動大，即使採用嚴格低苯丙氨酸飲食將血Phe控制在理想範圍，但仍有進行性的神經系統症狀和生長髮育遲緩。該病強調早期診斷，需進行尿喋呤譜分析、二氫喋呤還原酶測定以及BH4負荷試驗對導致BH4缺乏的酶加以鑑別(並以此將BH4缺乏引起的高苯丙氨酸血癥分為DHPR、PTPS、GTPCHI、PCD缺乏四種)。
3、轉氨酶性高苯丙氨酸血癥
由於苯丙氨酸轉氨酶缺乏所引起。此症不引起苯丙酮尿症，一般情況下血中苯丙氨酸水平正常，只是在進食高蛋白飲食時血苯丙氨酸濃度升高，苯丙氨酸代謝產物水平也正常，故與苯丙酮尿症症不難鑑別。
4、輕型苯丙酮尿症只有高苯丙氨酸血癥與輔因子引起的苯丙酮尿症的鑑別,可通過基因診斷和測定血中酪氨酸水平或苯丙氨酸負荷試驗測定苯丙氨酸和酪氨酸的比值進行鑑別。
