原發性腦干損傷往往與腦挫裂傷或顱內出血同時伴發，臨床癥狀相互參錯，難以辨明孰輕孰重、何者為主，特別是就診較遲的病人更難區別是原發性損傷還是繼發性損害。
原發性腦干損傷與繼發性腦干損傷的區別在于癥狀，體征出現的早晚。繼發性腦干損傷的癥狀、體征皆在傷后逐漸產生。顱內壓持續監護亦可鑒別：原發性顱內壓不高，而繼發性則明顯升高。同時，CT和MRI也是鑒別診斷的有效手段。
在顯示腦實質內小出血灶或挫裂傷方面，尤其是對胼胝體和腦干的細微損害，MRI明顯優于CT。腦干聽覺誘發電位可以較準確地反映腦干損傷的平面及程度。通常在聽覺通路病灶以下的各波正常，病灶水平及其上的各波則顯示異常或消失，顱內壓監護連續測壓亦有鑒別原發性或繼發性腦干損傷的作用，雖然二者臨床表現相同，但原發者顱內壓正常，而繼發者明顯升高。