在做診斷前，需要行CT或者MRI檢查排除腦部一些疾病，如腦血管疾病、顱內動脈瘤和佔位性病變等。此外尚需和以下疾病區分：
1、緊張型頭痛
是雙側枕部或全頭部緊縮性或壓迫性頭痛，常為持續性，很少伴有噁心、嘔吐，部分病例也可表現為陣發性、搏動性頭痛。多見於青、中年女性，情緒障礙或心理因素可加重頭痛症狀。
2、叢集性頭痛
是較少見的一側眼眶周圍發作性劇烈疼痛，持續15分鐘至3小時，發作從隔天1次到每日多次。本病具有反覆密集發作的特點，但始終為單側頭痛，並常伴有同側結膜充血、流淚、流涕、前額和麵部出汗和Horner徵等。
3、Tolosa-Hunt綜合徵
也稱痛性眼肌麻痺，為陣發性眼球后及眶周的頑固性脹痛、刺痛或撕裂樣疼痛，伴隨動眼、滑車和(或)展神經麻痺，眼肌麻痺可與疼痛同時出現或疼痛發作後兩週內出現，MRI或活檢可發現海綿竇、眶上裂或眼眶內有肉芽腫病變。本病持續數週後能自行緩解，但易於復發，適當的糖皮質激素治療可使疼痛和眼肌麻痺在72小時內緩解。
4、症狀性偏頭痛
源於頭頸部血管性病變的頭痛如缺血性腦血管疾病、腦出血、未破裂的囊狀動脈瘤和動靜脈畸形;源於非血管性顱內疾病的頭痛如顱內腫瘤;源於顱內感染的頭痛如腦膿腫、腦膜炎等。這些繼發性頭痛在臨床上也可表現為類似偏頭痛性質的頭痛，可伴有噁心、嘔吐，但無典型偏頭痛發作過程，大部分病例有局灶性神經功能缺失或刺激症狀，顱腦影像學檢查可顯示病灶。源於內環境紊亂的頭痛如高血壓危象、高血壓腦病、子癇或先兆子癇等，可表現為雙側搏動性頭痛，頭痛在發生時間上與血壓升高密切相關，部分病例神經影像學檢查可現可逆性腦白質損害表現。
5、藥物過量使用性頭痛(長期用藥的人需警惕)
屬於繼發性頭痛。藥物過量主要指使用過於頻繁且規則，如每月或每週有固定天數。臨床常見每月規則服用麥角胺、曲普坦、鴉片類≥10天或單純止痛藥≥15天，連續3個月以上，在上述藥物過量使用期間頭痛發生或明顯惡化。頭痛發生與藥物有關，可呈類偏頭痛樣或同時具有偏頭痛和緊張型頭痛性質的混合性頭痛，頭痛在藥物停止使用後2個月內緩解或回到原來的頭痛模式。藥物過量使用性頭痛對預防性治療措施無效，因此做出正確的診斷極為重要。
