本病早期需與膽道閉鎖及各種類型的肝炎相鑒別，有時也需與右腎盂積水、胰腺囊腫、肝包蟲囊腫、大網膜及腸系膜囊腫相鑒別。借助B超及生化檢查一般可資鑒別，必要時可作CT、ERCP以協助鑒別診斷。
1.以腹部腫塊為突出表現者 膽總管囊腫以右上腹或上腹部腫塊為突出表現，而無黃疸者，應與肝囊腫、腹膜后囊腫、腎積水、腎胚胎瘤、大網膜囊腫和腸系膜囊腫相鑒別。
(1)肝包蟲病：其與膽管擴張癥的不同之處為患者存在畜牧區與狗、羊等動物接觸。囊腫會是逐漸增大。B超及CT檢查均示為肝內占位性病變，肝外膽總管顯示正常。多半嗜酸性細胞記數增多。Casoni試驗(包蟲皮內試驗)陽性率高達80%～95%。80%補體結合試驗陽性。
(2)肝囊腫：肝較大，硬且有結節感，無觸痛。肝功能檢查一般均正常，多囊肝患者有時可同時伴有腎，胰腺或脾的多囊性病變。B超及CT檢查多可明確顯示囊腫位于肝內而肝外膽道正常。
(3)腹膜后囊性腫物：如囊性畸胎瘤、淋巴管瘤等。從癥狀和體征來看較難與無黃疸的膽總管囊性擴張鑒別，B超、CT可基本區別，行ERCP檢查可除外膽管擴張。
(4)右側腎積水：體格檢查不易與膽管擴張相區別，但腎積水多偏側方，腰三角區常飽滿，特別是借助B超、靜脈腎盂造影(IVP)或胰膽管逆行造影(ERCP)兩者很易鑒別。
(5)腎母細胞瘤：主要不同點為：
①腫瘤生長較快，可有高血壓或血尿，患兒一般情況多較差。
②腫瘤為實體性，中等度硬。
③腹部X線平片可見腫塊將腸推向內側，有時瘤體內有散在點片狀鈣化點。靜脈腎盂造影可見腎盂腎盞變形或被擠壓破壞不顯影或僅少量造影劑顯于腎盂。
(6)胰腺囊腫：兒童假性胰腺囊腫與外傷有密切關系，囊腫多位于左上腹部或臍上，常伴有腹痛。尿糖及血糖升高，血清淀粉酶升高或正常。以B超、CT或ERCP檢查，多無困難區分。
2.以黃疸為突出表現者 膽總管囊腫以黃疸為突出表現者，應與膽道閉鎖、膽管癌、右上腹部腹膜后腫瘤壓迫膽總管等相鑒別。
(1)膽道閉鎖：主要不同點為：
①出生1～2周后患兒出現膽汁淤滯性黃疸，并迅速加深而無間隙。尿呈深褐色，糞便為淡黃色，后發展為陶土色大便。
②皮膚、鞏膜黃染明顯，病程后期可出現腹水或門靜脈高壓癥。
③超聲檢查探不到膽總管，無膽囊或僅有萎縮的膽囊，而膽管擴張則表現為肝外膽管的擴張。
(2)膽總管口壺腹周圍癌：主要鑒別點為：
①患者多為中年或以上，病程短。
②黃疸為進行性加深而非間歇性出現。
③全身情況惡化快，可出現消瘦、貧血等癥。
④腫塊大者可觸及，但堅硬呈結節感。
⑤CT、B超或MRI可發現膽總管遠端壺腹部的實性腫物，而先天性膽管擴張癥則無。值得注意的是先天性膽管擴張癥有較高的膽道癌的癌變率。膽管擴張癥發生膽道癌后以間歇性發作的腹痛、發熱為主訴的約占一半以上，與不合并癌變的先天性膽管擴張癥相比，這一頻度稍高。約30%出現黃疸并觸到腹部腫塊。當出現背部疼痛、消瘦則提示為進展期。由于其癌變后并無特異性的表現，故容易與原發病相混淆。因此，B超、CT、ERCP造影等一旦發現擴張膽管內有腫塊陰影，就應高度懷疑。對300余例癌變的病例進行分析，病灶僅局限于肌層，屬早期的不滿10例，可見診斷極為困難。
3.以腹部疼痛為突出癥狀者 膽總管囊腫以急性右上腹痛或上腹部疼痛為突出癥狀者，應與膽道蛔蟲癥、急性膽囊炎、急性胰腺炎及腸套疊相鑒別。
(1)膽道蛔蟲癥：
①突然發生的右上腹或上腹部鉆頂樣疼痛，發作后可緩解或恢復正常。癥狀嚴重而體征較輕為其特點。
②多無黃疸，有時也較輕。
③右上腹或上腹部無腫塊。
④超聲檢查可見膽總管內有蟲體樣回聲影，膽總管可有輕度的擴張，而膽管擴張癥無蟲體樣回聲，可見膽總管的囊狀或梭狀擴張。ERCP可見膽管擴張及胰膽合流異常，而膽道蛔蟲則無。
(2)急性膽囊炎：多發于成人，發熱、右上腹疼痛、觸痛和肌緊張明顯，Murphy征陽性。有時可觸及膽囊隨呼吸移動并較淺表，不象膽總管擴張癥的位置深并范圍大。黃疸如有也較輕。B超檢查多可容易地鑒別兩者。急性膽囊炎無囊狀或梭狀擴張的膽總管。
(3)腸套疊：本病主要癥狀為較規律的陣發性腹痛。腹部腫塊呈橢圓形或長圓形，易移動，稍偏韌，位置多位于右上方，可有果醬樣大便。鋇灌腸或空氣灌腸可見典型的套疊頭部的杯口狀影。
(4)急性胰腺炎：本病以成人多見，腹痛較劇，常位于上腹正中偏左，可牽涉左腰背部及左肩部，嚴重者可發生休克，惡心嘔吐、發熱，可有腹膜刺激征。生化檢查可見血尿淀粉酶明顯增高。行B超、CT檢查，可見腫大的胰腺并且膽總管是正常的。特別值得注意的是先天性膽管擴張癥病程中約20%～40%曾表現高胰淀粉酶血癥，及尿中也可查得淀粉酶增高。部分病例為真性合并的胰腺炎，而大多為毛細膽管中的淀粉酶反流入血液中而引起所謂“假性胰腺炎”的表現。該種病例胰腺病變多較輕。