胃腸道間質瘤的診斷主要根據病理診斷確診。從病理的方面，首先是組織學形態，主要分為梭形細胞、上皮樣細胞、混合型，最常見的是上皮樣細胞。還要靠免疫組化診斷，一般免疫組化主要有兩個指標， CD117陽性或者DOG1陽性.如果其中一個為陽性，患者需要進一步檢測，免疫組化指標還包括CD34。 如果CD117、DOG1都是陰性，這時考慮做分子學層面的檢測。另外，很多疾病需要做分子檢測，常見的有兩個靶點，即C-Kit基因突變以及PDGRFA基因突變。