甲状腺未分化癌可表现形式多种多样，大多数情况下，其表现为颈部的肿块或结节。这些肿瘤生长非常迅速，通常患者、患者的家人和朋友可以察觉到肿瘤的生长。某些情况下甲状腺未分化癌表现为颈部肿块，并伴有吞咽困难、呼吸困难，或者因为肿瘤导致一侧声带麻痹表现为声音嘶哑。

通常会行细针穿刺(FNA)或空心针活检(使用较粗的针头进行的活检)，一旦确诊，应完成对患者整体健康状况的全面评估。包括血液学检查以及影像学扫描(如CT、MRI和/或FDG-PET)，以确定癌症是否扩散以及扩散到何处。所有诊断为甲状腺未分化癌的病人均被归类为IV期病变，其原因为这类肿瘤具有侵袭性的特征，进一步可被分为下列三种分期：

1、IVA期：甲状腺未分化癌病变局限于甲状腺中；

2、IVB期：甲状腺未分化癌局限于甲状腺和颈部，但未转移到身体其他部位；

3、IVC期：甲状腺未分化癌存在于甲状腺以及身体的其他部位，如骨骼、肺或脑。

大约10%的甲状腺未分化癌患者，病变局限于甲状腺内，大约40%的确诊患者癌症局限于颈部或淋巴结。其余甲状腺未分化癌患者，在确诊时已存在身体其他部位转移。