大約有九成的坐骨神經痛都源自於椎間盤突出，因而壓迫腰薦神經根所導致的疼痛。 其他原因來自於椎間滑脫、脊柱狹窄、梨狀肌症候群、骨盆腫瘤，甚至有可能源自懷孕期間胎兒的頭部壓迫。直腿抬高測驗對於診斷相當有幫助。如果當病人仰臥，將腿伸直並舉起時，感到膝蓋以下劇烈疼痛，則測驗結果為陽性。大多數案例的診斷都無須醫學影像。 除非當小腸和膀胱功能已經受到影響、肢體明顯失去感覺或感到無力、相關症狀已經持續一段時間、腫瘤或感染為鑑別診斷之一，則需要醫學影像協助診斷。髖部的疾病或是還未出現紅疹的帶狀皰疹前期，都有可能出現類似於坐骨神經痛的症狀。