間充質軟骨肉瘤的診斷，由腫瘤醫師或者骨科醫師結合患者的病史和體格檢查進行印象診斷，在此基礎上進行影像學檢查，可以初步診斷間充質軟骨肉瘤。對於確診還需要進行病理學檢查與其他類似惡性腫瘤相鑑別，進行穿刺活檢或者手術切開活檢，病理醫師通過顯微鏡觀察腫瘤組織細胞形態可以最終確診。對於難以鑑別的腫瘤細胞，可進行免疫組化鑑別。