Tek taraflı yüz ağrısı; migren, gerilim tipi baş ağrısı veya temporomandibular eklem rahatsızlıkları gibi çeşitli durumlarla ilişkilendirilebilir. Trigeminal nevralji tanısı, uzman bir doktorun hastanın şikayetleri ve klinik bulgularını dikkatlice değerlendirmesiyle diğer yüz ve baş ağrısı nedenlerinden ayırt edilir. Tanı, trigeminal sinire yönelik özel MR görüntüleme teknikleriyle doğrulanabilir. Bu gelişmiş görüntülemeler, trigeminal sinire bası uygulayan damar yapılarını net bir şekilde göstererek teşhise yardımcı olur.