梨状肌综合征后的检查主要是通过临床表现，主要是臀部的疼痛，并可向下肢放射痛，疼痛严重时不能行走，或行走一段时间后疼痛剧烈，需休息片刻才继续行走。患者可以感觉到疼痛部位较深，放射性向同侧下肢的后面和后外侧也出现疼痛，严重时臀部可出现刀割样或烧灼样疼痛的感觉。
检查有直腿抬高试验，直腿抬高在60度以前就出现疼痛为试验阳性。梨状肌紧张试验是检查梨状肌损伤的一种方法，具体步骤如下，首先患者仰卧位于检查床上，将患肢伸直做内收内旋运动，如坐骨神经有放射性疼痛，再迅速将患肢外展、外旋，疼痛随即缓解，即为梨状肌紧张试验阳性，这是梨状肌综合征常用的检查方法。诊断主要是通过临床表现，臀部疼痛且向同下肢的后面或后外侧放射痛，大小便、咳嗽、喷嚏可加重疼痛，以及局部的体查。比如患侧的臀部压痛明显，尤其以梨状肌部位为主，可伴有萎缩，触诊可触及弥漫性钝厚，呈条索状、梨状肌束状面变硬感觉。