1.B超檢查
顯示腫瘤呈不規則形或類圓形，邊界尚清，內為不規則的低回聲區或無回聲區，回聲稀疏而散在。聲衰不著，無壓縮性。彩色多普勒超聲顯示腫瘤內為豐富的動脈血流信號。
2.CT掃描
腫瘤多位于眶上部，形狀不規則，或呈錐形、類圓形等，邊界清晰或不清晰，密度均一，腫瘤內如有出血則密度不均。
3.MRI掃描
腫瘤T1WI呈中等信號，T2WI呈中高信號。腫瘤內如有壞死腔或出血腔時則可見與腫瘤實質信號不一的片狀區。
4.病理檢查
病理組織學檢查有助確診。橫紋肌肉瘤的診斷是在瘤細胞漿內發現橫紋，這種橫紋在蘇木精-伊紅（HE）染色有時不易證實，用Masson三色染色或磷鎢酸-蘇木精（PTAH）染色則容易發現。橫紋肌肉瘤的形態學和細胞學特征非常廣泛，正確診斷不應完全依賴于橫紋的有無。有的病例光鏡找不到橫紋，電鏡則可能發現。發生于兒童時期，眼眶內發展較快腫瘤，瘤細胞呈梭形的肉瘤均應考慮橫紋肌肉瘤可能性，直至最后證實是其他類型的腫瘤。
橫紋肌肉瘤大體所見呈塊狀，形狀不規則，與眼球和眶內結構粘連。淡粉色，無包膜，質地軟，嫩如魚肉狀，可有假包膜與周圍脂肪組織分界。鏡下瘤細胞類型廣泛和增長形式不同，細胞形狀從小的未分化的圓形細胞到較為分化的帶狀、球拍、蜘蛛狀和巨細胞可見。在分化較好的瘤細胞中可見橫紋。根據主要的細胞成分可分成不同類型橫紋肌肉瘤，分為3型：胚胎型、腺泡型和多形性。