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虽然多数儿童肥胖属于单纯性肥胖，但需排除其他疾病因素后方能诊断。临床常需与以下疾病进行鉴别。
1.多囊卵巢综合征（PCOS）
本病因下丘脑-垂体-卵巢功能紊乱所致，是一种生殖功能障碍与糖代谢异常并存的内分泌紊乱综合征。患儿肥胖，月经量少，周期延长，甚至出现闭经；可有多毛、不孕和黑棘皮病；血睾酮增高，雌二醇减低；盆腔超声提示卵巢增大。此病亦可是肥胖的并发症。
2.Prader-Willi综合征（PWS）
本病是人类父源15号染色体q11-13区域异常导致的基因组印记性疾病，又称肌张力低下-智能障碍-性腺发育滞后-肥胖综合征。该病于1965年由Prader等首次报道。患儿生长发育迟缓，智力低下，身材矮小，肌张力低。婴儿期喂养困难，语言发育较差；婴儿期后出现食欲旺盛、嗜睡而致过度肥胖；双额间距狭窄，杏仁形眼裂，上唇薄，嘴角向下，小手和小脚，青春期延迟，性腺发育不良，性功能减退；并具有糖尿病倾向。
3.高胰岛素血症
由于胰岛素抵抗，为维持正常的血糖水平，机体自我调节机制使其胰岛β细胞分泌较多胰岛素来降低血糖，形成高胰岛素血症，空腹胰岛素≥85 pmol/L。患儿反复发作性空腹低血糖、肥胖、胰腺B超和CT有助于诊断。高胰岛素血症可造成以胰岛素分泌失调为特点的多种机体功能的紊乱，处在生长发育期的儿童尤其需要警惕。
4.皮质醇增多症
本病又称库欣综合征，于1921年由Harvey Cushing首先报告，可因皮质醇增生、腺瘤和癌所致。患儿出现向心性肥胖，满月脸，水牛背，皮肤紫纹，高血压，生长停滞；血皮质醇增高，肾上腺B超和CT有助于诊断。
5.药物性肥胖
长期使用肾上腺皮质激素、胰岛素或促进蛋白质合成制剂，使患儿食欲亢进，从而导致肥胖。一般停止用药后，肥胖可逐渐减轻。