超聲可通過對單卵雙胎的確定、胎兒體重的評估、羊水的測量、臍帶和胎盤及兩胎兒內臟的差異對比，在產前對雙胎輸血綜合征做出初步診斷。產后通過對胎盤、血紅蛋白水平、體重差的檢查以確診。
診斷可分為產前診斷和產后診斷。
1 產前診斷 Quintero等提出的診斷標準為：①單絨毛膜雙羊膜囊雙眙(當絨毛膜分辨不清時規定雙胎為：同性別，單胎盤，有一薄層分隔膜)。② 羊水容量的差異。受血兒羊水過多(羊水最大垂直暗區>8cm)，供血兒羊水過少 羊水最大垂直暗區<2 cm)。目前，超聲診斷 }水過多.羊水過少已成為診斷的金標準，而不再考慮胎兒體重和血紅蛋白的水平。
2 產后診斷
1)胎兒檢查 出生時，嚴重TTTS通常表現為：①兩胎兒出生體重差超過20%;但在中孕早期，胎兒體重差異小;②供血兒蒼白貌、受血兒呈多血貌，兩胎兒血紅蛋白水平相差>50 g/L，紅細胞計數相差>1× 10 /L。
2)胎盤檢查 ①單個胎盤、單絨毛膜、雙羊膜囊;②供血兒的胎盤相對于受血兒的胎盤顯得蒼白，③受血兒臍帶直徑大于供血兒臍帶直徑;④胎盤病理檢查、胎盤灌注可明確診斷胎盤內有無吻合血管。
TTTS早期正確的診斷有賴于對其發病機制及病理生理改變的理解，還有賴于產前超聲的監測。超聲檢查還可以監測羊水及胎兒的情況，因此為了降低死亡率，超聲檢查的作用是不能被忽視的。
雙胎靜脈吻合的鑒別診斷：
1、分裂發生在早期囊胚(桑葚期)，即受精后3日內分裂成兩個獨立的受精卵， 形成雙羊膜囊雙絨毛膜雙胎盤。
2、分裂發生在晚期囊胚，即受精后4~8日，形成雙羊膜囊單絨毛膜單胎盤。
3、分裂發生在羊膜囊形成后，即9~13日，形成單羊膜囊單絨毛膜單胎盤。
4、分裂發生在13日以后的，形成不同程度、不同形式的聯體兒。
雙胎輸血綜合征的診斷
近20年來，B超可對TTTs在產前作出診斷。
(一)產前診斷
1.單卵雙胎的確定：TTTs一般均為單絨毛膜雙胎，因此以B超確定其為單絨毛膜雙胎為診斷的重要條件。Barss等曾以在B超下所見為：(1)單個胎盤;(2)同性別胎兒;(3)胎兒間有頭發樣細的縱隔，確定其為單絨毛膜雙胎，獲得較高的診斷正確率。性別相異則可排除TTTs診斷。Nores等報道在37例TTTs中，33例為女性，男女性別之比為1∶9。她引用James等384例單絨毛膜雙胎中74%為女性，另外96例聯體雙胎中74例為女性，有關TTTs中女性占優勢的問題尚待觀察。
2.胎兒體重的差異及胎兒表現：目前，用B超對胎兒作體重估計的各項參數中，若以單項計則以腹圍最準確，不少學者認為腹圍相差20 mm,則體重相差在20%上下。Blickstein等發現胎兒腹圍相差≥18 mm，則體重相差將>15%。另外，雙胎中一個胎兒的發育遲緩，又因羊水過少而少動，呈僵化(stuck)狀態，也是TTTs中一種特有的狀態，Brown等通過B超在證實10例孕婦中6個胎兒有以上表現。
3.羊水多少的差異：羊水過多及羊水過少的存在是TTTs的重要診斷條件之一。Chescheir等在7例TTTs中6例B超發現有羊水過多或羊水過少。Achirhon等發現在孕18～22周時若作系列的B超檢查，則胎兒膀胱經常處于充盈狀態提示有羊水過多的可能。Rosen等比較了TTTs胎兒的排尿量，3例疑為TTTs者，B超檢查發現小胎兒排尿量幾乎為零，而大胎兒排尿量均在第百分之95分位上。
4.臍帶和胎盤的差異：B超中可見受血者的臍帶粗于供血者，有時受血者臍帶伴有單臍動脈。Strong研究了TTTs臍帶旋轉圈數，在一定的長度內，受血兒的旋轉圈數為供血者的兩倍，除了診斷之外，作者還認為此亦可能是TTTs病理基礎之一。
對胎盤用彩色多普勒超聲顯像觀察可能有助于確定TTTs的胎盤血管的交通支。Hecher等曾對18例TTTs(其中兩例合并無心畸形)作彩超檢查，結果發現6例胎盤的中間胎膜附著處可見供血者的血流傳向受血兒，其中一例合并無心畸形者，血液從正常胎兒流向無心畸形，在激光治療后，此現象消失，因此，Hecher認為這是一個重要的診斷方法。
5.兩個胎兒內臟的差異：Zosmer等通過觀察認為TTTs中大多數受血兒可能發生心功能紊亂，從對5例TTTs在孕25周前合并羊水過多的受血兒在彩色多普勒B超中發現輕至重度的肺動脈瓣狹窄或致死性心臟病變。Lachapalle等在產后證實為TTTs的5例雙胎中，孕期B超發現該5例的受血兒心室壁均增厚，而供血兒的左心室部縮短，其心排出量均明顯增加，說明心肌處于過度活動狀態，而兩個胎兒的各項心臟參數的比較，特別是左心室部縮短可能有助于診斷。
Roberts等對14例TTTs的兩個胎兒作了肝臟測量，發現受血兒及供血兒的肝臟大小均大于正常平均值，肝臟長度明顯大于作為對照的雙絨毛膜雙胎胎兒，故對TTTs的診斷有一定價值。
目前因超聲儀器的不斷進步、預計對TTTs的受血兒及供血兒心臟及其他臟器將會提供更多的發現。
6.臍穿刺：Blickstein認為在B超引導下穿刺臍血管取得血樣本對診斷TTTs有較大的幫助。首先，可以用血樣證實其為單卵雙胎;其次，可以了解兩個胎兒之間的血紅蛋白水平;第三，可以了解供血者貧血狀態。Okamura曾對5例單絨毛膜雙胎的兩個胎兒在B超引導下抽取臍血，證實供血兒血紅蛋白水平為9.2 g/dl，受血兒為15.4 g/dl，因該法有一定的損傷性，故實際操作上有一定困難，至今未見更多的文獻報導。
(二)產后診斷
1.胎盤：供血兒胎盤色澤蒼白、水腫，呈萎縮貌，絨毛有水腫及血管收縮，因羊水過少羊膜上有羊膜結節。受血兒胎盤色澤紅、充血，學者們對胎盤間的血管吻合作了很多研究，如注射染料、放射性血管造影等，但因其步驟復雜，且臨床意義不大，本文不再贅述。
2.血紅蛋白水平：一般TTTs的受血兒和供血兒的血紅蛋白水平相差常在5 g/dl以上，甚至在27.6 g/dl比7.8 g/dl者，故目前以相差5 g/dl為診斷標準。但也有報告提到相差不足5 g/dl者，特別是在中期妊娠時有此現象，Saunders等報告4例中期妊娠時發生TTTs經臍帶穿刺，受血兒與供血兒的血紅蛋白水平相差均未超過2.7 g/dl。至于在供血兒死亡后短時間內，受血兒可出現貧血已于前文述及。
3.體重差異：兩胎之間的體重差異的標準一般定為20%，但Blickstein等則認為以15%為宜。另外，在孕周較小時，體重差異小，個別供血兒體重大于受血兒。
