Le syndrome du piriforme peut être confondu avec d'autres affections en raison de ses symptômes similaires, ce qui peut rendre son diagnostic difficile. Pour un diagnostic précis, un médecin spécialiste évaluera d'abord attentivement vos symptômes et vos habitudes d'activité quotidiennes. Il examinera vos antécédents médicaux pour déterminer si vous avez des antécédents de blessure ou de traumatisme. Lors d'un examen physique, il vérifiera la présence de douleurs et de sensibilités dans les zones de la hanche, de la jambe et du bas du dos. En plus de ces évaluations, le médecin peut demander les examens d'imagerie ou diagnostiques suivants pour un diagnostic définitif du syndrome du piriforme : Échographie, Tomodensitométrie (TDM), Imagerie par résonance magnétique (IRM), Électromyographie (EMG).