垂體腺瘤需與其他鞍區、鞍上和鞍旁疾病鑑別。成人鞍區病變多為垂體腺瘤，兒童鞍區病變多為顱咽管瘤和生殖細胞瘤，而垂體腺瘤少見。具體包括以下疾病：
1、腫瘤或假性腫瘤。
（1）垂體癌或垂體癌肉瘤：生長速度快，與垂體腺瘤的鑑別需依靠病理診斷，其病理性細胞核分裂相多見。
（2）神經垂體腫瘤。
①轉移瘤：是垂體後部或整個垂體最常見的腫瘤，可能與血供豐富有關，乳腺及肺是最常見的原發灶。
②垂體細胞瘤：最常見的起源於神經垂體／垂體柄的腫瘤（原發性）。
③星形細胞瘤：起源於垂體柄或垂體後部。
（3）垂體增生：由於甲狀腺功能減退可以造成促甲狀腺素細胞增生，進而TRH慢性刺激垂體，通常導致遊離T4正常或降低，TSH明顯升高，MRI影像上鞍區呈現對稱的腫塊；原發性性腺機能減退可以導致促性腺激素細胞增生；由於異位的促生長激素釋放激素分泌可以造成生長激素細胞增生；懷孕時可引起泌乳素細胞增生；此外育齡婦女通常垂體稍微增大。
（4）顱咽管瘤；在成人中佔該部位腫瘤的20％，兒童為54％。
（5）拉氏克裂囊腫（Rathke’s Cleft Cyst）：非腫瘤性病變，是Rathke囊的殘餘物，在CT上常表現為低密度囊性病變，其MRI表現各異，在MRI T1和T2加權相上都可以表現為短、等或長信號。
（6）腦膜瘤（鞍旁、鞍結節及鞍隔）：MRI上鞍結節腦膜瘤同垂體大腺瘤鑑別如下：①對比劑增強掃描後出現明顯均勻的強化（而垂體大腺瘤強化不明顯且不均勻）；②腫瘤中心位於鞍上（vs.鞍內）；③硬腦膜基底呈錐形擴展（硬腦膜尾徵）。同時蝶鞍通常不會擴大，即使較大的鞍上腦膜瘤也很少出現內分泌功能紊亂。腦膜瘤可擠壓垂體柄使其向後移位，可同時伴隨蝶竇擴張性氣化（腫瘤下方的蝶竇擴大，但是沒有骨質的破壞）。
（7）生殖細胞來源腫瘤：絨毛膜癌、生殖細胞瘤、畸胎瘤、胚胎性癌、內胚竇瘤。女性鞍上生殖細胞來源瘤更為常見，男性則以松果體區常見。鞍上生殖細胞腫瘤可出現尿崩症、視野缺損、全垂體功能低下三聯徵，也可出現阻塞性腦積水。同時發生在鞍上及松果體區的病變可診斷為生殖細胞腫瘤。
（8）膠質瘤：包括下丘腦膠質瘤和視神經（或視交叉）膠質瘤。
（9）轉移瘤：可合併原發病灶的臨床表現。
（10）脊索瘤。
（11）寄生蟲感染：如囊尾蝴病。
（12）表皮樣囊腫。
（13）鞍上蛛網膜囊腫。
（14）肉樣瘤病：累及下丘腦可造成前和（或）後垂體功能障礙＝
（15）骨異常：骨鉅細胞瘤，軟骨勃液纖維瘤，甲狀旁腺功能亢進病人骨棕色瘤，骨贅形成，髓外造血。
2、血管性疾病。
動脈瘤：可發生於前交通動脈、頸內動脈（海綿竇或垂體上動脈）以及眼動脈、基底動脈分叉處。巨大動脈瘤可產生佔位效應。對疑似鞍區動脈瘤的病例可行MRA/CTA檢查證實或排除診斷。
頸動脈海綿竇漏（CCF）：可出現典型的三聯徵“球結膜水腫、搏動性突眼、眼部雜音”。
3、炎症。
自身免疫性垂體炎：臨床上常有尿崩症（垂體腺瘤很少出現尿崩症），影像上表現為垂體增大、垂體柄增粗、強化不明顯、初次就診時病變常較小、垂體後葉高信號消失，而鞍底無改變。有兩種表現形式：
（1） 淋巴性（腺）垂體炎：較為常見的一種形式。垂體柄發生炎症而導致淋巴細胞浸潤。病因與自身免疫反應有關，但具體的抗原有待於確定。多數病例發生於孕後期及產後早期的婦女。
（2） 肉芽腫性垂體炎：侵襲性較強，無性別差別，與懷孕無關。病因可能為自身免疫性，但具體的發病機理不明。
自身免疫性垂體炎與無功能垂體大腺瘤〔鞍內有強化，內分泌檢查正常）有時較難分辨，採用內科治療可能更為合理，例如使用激素或中斷可能的致病因子。
垂體膿腫：可由蝶竇/副鼻竇或其他部位的炎症發展而來，或者為既往鞍區病變手術導致的感染，部分患者找不到明確的原發感染來源。臨床上多表現為全垂體功能低下、尿崩症，可以出現視力視野障礙、眼球運動神經麻痺導致的眼球運動功能障礙。影像上為鞍區囊性佔位表現，增強掃描後病變周邊環形強化。治療方面，先給予抗感染、激素、神經營養藥物等治療，部分患者經上述治療後病變縮小乃至消失，病變不縮小或增大者需手術治療。部分患者術前難以和垂體腺瘤囊性變鑑別，術中才證實為垂體膿腫。膿腫內容物多培養不出致病菌。
4、空蝶鞍綜合徵。
可以為原發性空蝶鞍綜合徵，鞍區病變手術後可出現繼發性空蝶鞍綜合徵。
