海绵状血管瘤具有一般良性肿瘤共有的临床特征。需要鉴别的几种常见肿瘤包括神经鞘瘤、脑膜瘤、泪腺良性多形性腺瘤、血管外皮瘤、毛细血管瘤和静脉血管瘤、球后视神经炎或原发性视神经萎缩等。
1.神经鞘瘤：多位于肌锥外，有时有压痛。与海绵状血管瘤有众多相似之处，结合多种影像学检查有助于二者鉴别。神经鞘瘤在CT和MRI上多呈长椭圆形或沿眼眶长轴生长，也可呈哑铃形或分叶状，部分肿瘤含有液化腔为其重要特点。标准化A超检查瘤内反射较低，排列较疏松。B超显示内回声较低，不丰富，部分患者可见片状无回声区。彩色多谱勒超声多可见肿瘤内动脉血流信号。MRI扫描T1WI呈中等信号，T2WI多可呈中高信号或混杂信号，明显强化。瘤内出现T1WI低信号、T2WI高信号且不能强化的区域，为液化腔的征象。
2.脑膜瘤：多有视力减退，视盘水肿、继发萎缩和视神经睫状血管。B超探查肿瘤内回声少而衰减著，不可压缩;CT示视神经管状梭形增粗或圆锥形肿物;MRI可发现肿瘤起自视神经鞘，可管内或颅内蔓延。
3.泪腺多形性腺瘤：发生于泪腺窝，肿瘤向前生长可在眶外上方触及质硬肿物。B超探查内回声中等，肿瘤压迫眼球使之明显变形;CT发现泪腺区骨吸收，海绵状血管瘤几乎不发生于泪腺窝内。
4.孤立的神经纤维瘤：临床表现也类同于海绵状血管瘤，但B型超声图内回声少，不可压缩;CT显示边缘不光滑。
5.眶内血管外皮瘤少见：超声探查回声较海绵状血管瘤少，且不能压缩。彩色多普勒超声显示有丰富的红蓝血流。