唐氏综合症的检查方式主要有产前筛查和产前诊断两种。其中，产前筛查一般在怀孕早期和中期进行，怀孕早期（孕9 - 13+6周）可通过超声测量胎儿颈部透明层厚度（NT）结合血清学检查来筛查；怀孕中期（孕15 - 20+6周）会进行血清学唐氏筛查，检出率能达到60% - 70%左右。
产前筛查
早期产前筛查： 孕9 - 13+6周时，通过超声检查测量胎儿颈部透明层（NT）厚度，正常NT值一般小于2.5mm，如果NT增厚，提示胎儿有患唐氏综合症的可能。同时结合孕妇血清中的妊娠相关血浆蛋白A（PAPP - A）等指标进行联合筛查。中期产前筛查： 孕15 - 20+6周时，检测孕妇血清中的甲胎蛋白（AFP）、人绒毛膜促性腺激素（hCG）、游离雌三醇（uE3）和抑制素A（InhA）等指标，根据孕妇的年龄、孕周、体重等因素计算出胎儿患唐氏综合症的风险值，风险值大于1/270为高风险。
产前诊断
绒毛活检： 一般在孕11 - 14周进行，通过穿刺获取胎儿绒毛组织进行染色体核型分析，能直接诊断胎儿是否患有唐氏综合症。但该操作有一定的流产风险，约为0.5% - 1%。羊水穿刺： 通常在孕16 - 22周进行，抽取羊水获取胎儿脱落细胞进行染色体核型分析，是诊断唐氏综合症的金标准，诊断准确率接近100%，不过也有0.5%左右的流产风险。无创产前基因检测（NIPT）： 孕12周以上就可进行，通过采集孕妇外周血，分析其中胎儿游离DNA来检测胎儿是否患有唐氏综合症等染色体异常疾病，对于21 - 三体、18 - 三体、13 - 三体的检出率较高，能达到99%以上，但存在一定的假阳性和假阴性情况，若检测结果为阳性还需进一步通过羊水穿刺确诊。