A dor facial unilateral pode estar associada a várias condições, como enxaqueca, dor de cabeça tensional ou distúrbios da articulação temporomandibular. O diagnóstico da neuralgia do trigêmeo é diferenciado de outras causas de dor facial e cefaleia por um médico especialista que avalia cuidadosamente as queixas e os achados clínicos do paciente. O diagnóstico pode ser confirmado com técnicas de imagem de ressonância magnética (RM) especializadas focadas no nervo trigêmeo. Esses estudos de imagem avançados mostram claramente as estruturas vasculares que pressionam o nervo trigêmeo, auxiliando no diagnóstico.