腎母細胞瘤首先要與神經母細胞癌相鑒別，與急性腎炎、腎結核引起的血尿相鑒別。腎母細胞瘤與神經母細胞瘤鑒別，后者可以直接廣泛長入腎臟，此瘤一般表面有結節，比較靠近腹中線，兒茶酚胺代謝產物(VMA和HVA)的測定可確定診斷。腎多房性囊腫可能是最難與腎母細胞瘤鑒別的一種疾病，此種囊腫可很快增大，質地堅實，在靜脈尿路造影X片上可有與腎母細胞瘤相類似的腎盂和腎盞變形，超聲波檢查點亦然，也是一個間隔有小液平的圖像，但腎多房性囊腫的發病率僅為腎母細胞瘤的1/100，其治療甚為簡單，做腎切除術，剖開腫物即見大小不等的蜂窩狀房囊。腎細胞癌偶見于兒童年齡，術前很難與腎母細胞瘤鑒別，診斷有賴于病理學檢查。腎盂積水和膽總管囊腫因具有囊性，超聲波檢查即可于腎母細胞瘤鑒別之。
