三叉神經痛的診斷一般說來是較容易的。診斷的依據是患者的臨床表現，一般不需要進行特殊的輔助檢查，當懷疑為繼發性三叉神經痛時，應有針對性地進行檢查。
三叉神經痛的主要診斷要點如下：
1、發痛部位為三叉神經或其某分支的分佈區。此種劇痛出現部位，一般在第1支為前額、上瞼、眼球及鼻部;第2支為上脣、下瞼、鼻旁、上頜、上牙及牙齦;第3支為下脣、耳前、額部、下牙及其牙齦與舌。
少數三叉神經痛患者，在枕大神經區和下頜角下方，也有同樣的陣發性劇痛，國外有人報道，1例三叉神經痛患者在耳後75px處有陣發性劇痛，這些患者皆經半月神經節注射後達到完全鎮痛。診斷時必須加以注意。
2、多為突然發作的陣發性劇痛，不發作時絕大部分患者完全不痛，僅極少數患者仍有輕度疼痛。劇痛發作突然而來，突然停止。有些患者第1次發作即為很嚴重的劇痛;有些患者開始發作較輕，以後逐漸加重。本病發作時，患者多半訴說是“霍霍”地跳著痛，有的說象刀割一樣，火燒一樣灼痛，迫使患者猛搓面部，往往將面板搓腫搓破，有的將眉毛鬍子搓光，有的則頻頻呼喊，或則緊壓痛處，或大張嘴不敢閉合。同時患側流淚、流涎及鼻液。
疼痛可晝夜發作數十次至數百次。有的患者發作時猛然從坐上站起來，或躺在地上滾來滾去，幾分鐘後疼痛突然停止，再安然就坐。一般鎮痛藥物完全無效，少數患者無此種劇痛，而是發作性“麻”，經半月神經節注射後同樣可以治癒。
3、大多數患者有“扳機點”，即觸發點，刺激這些點可引起疼痛發作，但發作剛過去，再刺激“扳機點”則不引起發作。常見的扳機點部位如下：眉毛處、眼球、鼻旁、口角上下方、牙周及舌等處。觸及這些地方即可引起發作;但發作剛結束，雖然觸動這些點，也不再引起發作，這是本病的另一個診斷特點。
“扳機點”大部分是在同一個神經分支。在一些罕見病例報道中，一些較遠的“扳機點”發生在同側拇指，同側足母趾，另有1例在活動其右側上肢時，則引起右側面部劇痛發作。有的發生在背部。
4、95％以上的三叉神經痛患者為一側性。
5、疼痛發作時不合並有噁心、嘔吐。
6、對此病一般鎮痛藥物完全無效，
7、病程冗長。發作性劇痛可持續多年不愈，有些患者的病程可長達數十年。少數患者可有大間歇期，可數月或數年不發作。另有人發作十數年或數十年後見輕，到老時疼痛自止。
8、不合並頭面部感覺喪失，肌肉麻痺或其他腦神經麻痺症狀，如複視、面癱等。個別患者患側痛覺減退或過敏，或咀嚼力弱。
國際頭面痛學會分類委員會確定的原發性三叉神經痛的診斷標準為：
1、陣發性發作的面部疼痛，持續數秒。
2、疼痛至少包含以下4種標準：
①疼痛只限於三叉神經的一支或多支分佈區;
②疼痛為突然的、強烈的、尖銳的、面板表面的刺痛或燒灼痛;
③疼痛程度嚴重;
④刺激扳機點可誘發疼痛;
⑤具有痙攣發作間歇期。
3、無神經系統損害表現。
4、每次發作形式刻板。
5、排除其他引起面部疼痛的疾患。
對於疑為繼發性三叉神經痛患者，應進行詳細的體格檢查，必要時行頭顱平片、CT及/或MRI檢查。
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