Ponieważ zmiany w różnych obszarach nerwu pośrodkowego dają podobne objawy, klinicyści przeprowadzają pełną diagnostykę motoryczną i sensoryczną wzdłuż przebiegu nerwu. Obniżone wartości badań przewodnictwa nerwowego są wykorzystywane jako wskaźniki ucisku nerwu i mogą pomóc w określeniu lokalizacji ucisku.
Pobrzmiewanie powyżej stawu łokciowego może ujawnić konsystencję kości. Na zdjęciach radiograficznych może być widoczny nieprawidłowy wyrostek kostny (wyrostek nadkłykciowy) tuż przy stawie łokciowym. Przyczepiona tkanka włóknista (więzadło Struthersa) może uciskać nerw pośrodkowy, gdy przechodzi on pod wyrostkiem. Znane jest to również jako zespół wyrostka nadkłykciowego. Ucisk w tym miejscu może również występować bez ostrogi kostnej; w tym przypadku za ucisk odpowiedzialna jest tkanka kostna znajdująca się w miejscu, gdzie powinno znajdować się więzadło Struthersa.
Jeśli pacjenci wspominają o odtwarzaniu objawów do przedramienia podczas zgięcia łokcia o 120-130 stopni z przedramieniem w maksymalnym supinacji, wówczas zmiana może być zlokalizowana w obszarze pod lacertus fibrosus (znanym również jako aponeurosis bicipital). Jest to czasami błędnie diagnozowane jako nadwyrężenie stawu łokciowego i zapalenie nadkłykcia przyśrodkowego lub bocznego.
Uszkodzenie w obszarze górnej części ramienia, tuż proksymalnie do miejsca, w którym powstają gałęzie ruchowe zginaczy przedramienia, jest rozpoznawane, jeśli pacjent nie jest w stanie zacisnąć pięści. Dokładniej mówiąc, palec wskazujący i środkowy pacjenta nie mogą zginać się w stawie MCP, a kciuk zazwyczaj nie może się przeciwstawić. Jest to znane jako ręka błogosławieństwa lub ręka błogosławiąca papieża. Innym testem jest objaw butelki – pacjent nie jest w stanie zamknąć wszystkich palców wokół cylindrycznego przedmiotu.
Zespół cieśni nadgarstka (CTS) jest spowodowany uciskiem nerwu pośrodkowego, który przechodzi przez tunel nadgarstka. Testy prędkości przewodzenia nerwu przez rękę są wykorzystywane do diagnozowania CTS. Fizyczne testy diagnostyczne obejmują manewr Phalena lub test Phalena i objaw Tinela. W celu złagodzenia objawów pacjenci mogą opisywać ruch podobny do „potrząsania termometrem”, co jest kolejną oznaką CTS.
Zespół pronatora teresa (znany również jako zespół pronatora) to ucisk nerwu pośrodkowego pomiędzy dwiema głowami mięśnia pronatora teresa. Pronator teres test jest wskaźnikiem zespołu – pacjent zgłasza ból podczas próby pronacji przedramienia przeciwko oporowi przy jednoczesnym wyprostowaniu łokcia. Lekarz może zauważyć powiększony mięsień pronator teres. Objaw Tinela w okolicy głów mięśni pronator teres powinien być dodatni. Kluczem do odróżnienia tego zespołu od zespołu cieśni nadgarstka jest brak bólu podczas snu. W nowszej literaturze porażenie nerwu pośrodkowego występujące od łokcia do przedramienia diagnozuje się zbiorczo jako zespół pronator teres.
W przypadku pacjentów niewspółpracujących test zmarszczek skórnych oferuje bezbolesny sposób identyfikacji odnerwienia palców. Po zanurzeniu w wodzie na 5 minut normalne palce ulegają pomarszczeniu, natomiast palce zdenerowane nie.
W „deformacji ręki małpy” mięśnie nadgarstka zostają sparaliżowane z powodu impingementu, a następnie ulegają spłaszczeniu. Ta deformacja ręki nie jest sama w sobie indywidualną diagnozą; jest ona widoczna dopiero po zaniku mięśni naramiennych. Podczas gdy przywodziciel policzka pozostaje nienaruszony, spłaszczenie mięśni powoduje przywiedzenie kciuka i jego boczną rotację. Mięsień przeciwstawiający (opponens pollicis) powoduje zgięcie i rotację przyśrodkową kciuka, przez co kciuk nie może się przeciwstawić. Zespół cieśni nadgarstka może prowadzić do porażenia mięśnia nadgarstka, co z kolei może prowadzić do deformacji małpiej dłoni, jeśli nie jest leczony. Deformacja ręki małpy może być również widoczna w deformacji ręki błogosławieństwa.
Nerw międzypalcowy przedni (AIN), gałąź nerwu pośrodkowego, odpowiada tylko za ruch palców w dłoni i nie ma żadnych zdolności czuciowych. Dlatego też zespół AIN ma charakter czysto neuropatyczny. AINS jest uważany za niezwykle rzadkie schorzenie, ponieważ stanowi mniej niż 1% neuropatii w obrębie kończyny górnej. Pacjenci cierpiący na ten zespół mają upośledzoną funkcję stawu międzypaliczkowego dystalnego, przez co nie są w stanie niczego uszczypnąć ani wykonać znaku „OK” palcem wskazującym i kciukiem. Zespół ten może być spowodowany uszczypnięciem nerwu, a nawet zwichnięciem stawu łokciowego.