应与非肿瘤性的原发性疼痛相鉴别，需要根据病史及影像学检查来确定。
肿瘤病人还有两种较为特殊的疼痛鉴别：
①幻肢痛：指患者截肢后仍感觉原肢体疼痛。几乎所有截肢患者均有幻肢觉，但只有50%以下的患者出现幻肢痛，疼痛一般在术后立即产生，也可在数周至数年内出现，表现为短促的、解剖扭曲的肢体痛，为持续痉挛性或烧灼样，亦可呈电击样发作。紧张、焦虑、疲劳可加剧疼痛，在损伤肢体的近端刺激皮肤可激发疼痛。幻肢痛可和残肢痛合并存在。
②盆腔软组织疼痛：最常见于直肠癌术后病人，轻者表现为会阴部和生殖器周围胀塞感，严重者诉枪击样痛。坐位和便秘可加重疼痛，有些病人可能有直肠尿道瘘或直肠阴道瘘存在，并伴直肠或阴道分泌物增加。疼痛的原因有局部肿瘤复发、继发感染，焦虑可使之加重。B超、CT检查，必要时局部穿刺作细胞学或细菌学检查对诊断很有帮助。