非结核分枝杆菌病主要与肺结核进行鉴别诊断，临床表现和影像学检查都非常相似，患者临床表现包括咳嗽、咳痰、少量咳血，病灶广泛的患者可出现胸闷以及全身症状，如低热、盗汗、消瘦。
影像学特征也非常类似，患者的肺部表现为多发斑片状阴影。非结核分枝杆菌肺病的影像学表现与结核病存在不同，非结核分枝杆菌肺病常继发于结构性肺病，患者容易合并支气管扩张、先天性肺囊肿，空洞一般是薄壁空洞，而肺结核则以厚壁空洞为主。
但二者主要根据分枝杆菌菌种鉴定相关检查进一步确认，通过影像学检查和临床表现都不能确诊。所以具体鉴别诊断需要在结核相关专科医生指导下进行。
