甲状腺旁腺功能亢进症主要与其他引起高钙血症的疾病相鉴别，恶性肿瘤性高钙血症常见于肺、肝，乳腺和卵巢等肿瘤的溶骨性转移，如肺癌、肾癌等分泌一种蛋白质，可与甲状旁腺激素受体结合，产生与甲状旁腺激素相似的作用，称为甲状旁腺激素相关蛋白，从而引起高钙血症与低磷血症，此类病人其血清甲状旁腺激素常降低，常有原发恶性肿瘤的临床表现，但有时肿瘤部位较隐匿，尚未出现症状时即可出现高钙血症，因此原因不明的高血钙必须除外肿瘤的可能性。其他引起高钙血症的疾病如结节病、维生素D过量等其血甲状旁腺激素正常或降低，皮质醇抑制试验可鉴别。
继发性甲状旁腺功能亢进，病人血清甲状旁腺激素可明显增高，但血清钙常降低，多见于慢性肾功能不全及维生素D缺乏症。另外还需要与代谢性骨病如骨质疏松症、骨质软化症、肾性营养不良等鉴别。