诊断颅底骨折最重要的依据是临床表现和X线检查。
颅底骨折多由间接暴力引起，常因颅骨骨折累及颅前窝、颅中窝或颅后窝而发生。颅前窝骨折累及眶顶和筛骨，可有鼻出血、眶周广泛淤血（熊猫眼征）以及广泛球结膜下淤血等表现；颅中窝骨折累及颞骨岩部，可出现耳后乳突区皮下淤血（Battle征）、听神经损伤（听力下降、耳鸣）、面神经损伤（面瘫）等表现；颅后窝骨折累及枕骨基底部，可出现乳突部皮下淤血、咽后壁黏膜淤血等表现。
X线检查可发现颅前窝、颅中窝或颅后窝骨折，但X线检查对颅底骨折的诊断并不特异，确诊颅底骨折主要依靠临床表现。