（3）肿瘤呈膨胀性生长，X线显示食管壁局部纺锤样改变，将食管壁展平拉宽，食管腔相对狭窄，而钡剂通过顺利，梗阻不明显。
（4）由于肿瘤一般不侵透黏膜，不形成溃疡，故黏膜较光滑完整，一般1cm以下壁内肿瘤不易被发现。
多数食管平滑肌瘤经X线检查可明确诊断，钡餐检查的另一个目的是发现其他合并症，如食管憩室及食管裂孔疝，据报道，并有食管裂孔疝的发病率较高。
但以下情况容易误诊：①瘤体较小，尤其是小于1cm者；②食管造影显示食管黏膜充盈缺损；③食管黏膜无破坏的食管癌；④合并食管或贲门疾患掩盖了平滑肌瘤的影像特征，临床上凡遇以上不典型食管平滑肌瘤的X线影像患者，应进一步行其他检查，以明确诊断。
二、内镜诊断
食管镜检查也是诊断本病的主要手段，可以明确肿瘤的部位，大小，形状和数目，纤维光学内镜可见凸入腔内的圆形，椭圆形或不整形肿物，表面黏膜光滑完整，色泽正常，在吞咽动作时可见肿物有轻微的上下移动，肿物周围的食管柔软，运动正常，肿瘤大时食管腔呈偏心性狭窄，但管壁不僵硬，内镜仍可通过无阻力，因为平滑肌瘤质地坚硬，疑为平滑肌瘤时，不应该取活检，以免引起局部黏膜下组织炎症或感染，还可发生肿瘤与肿物组织粘连，使肿瘤摘除术剥离黏膜时导致黏膜破损，增加并发症的机会，除非伴有局部黏膜糜烂，炎症而难确诊外，一般不主张在瘤体表面正常黏膜上活检。
三、CT或MRI检查
本病经X线食管造影及食管镜检查多可明确诊断，但有少数病例，尤其是胸中段食管平滑肌瘤易与主动脉瘤，血管压迹或畸形混淆，CT检查有助于鉴别诊断及明确病变性质，应以CT检查可通过测定衰变系数证实其组织类型，显示肿瘤与主动脉的关系，明确肿瘤的大小和范围，有助于鉴别平滑肌瘤与以黏膜下生长为主的食管癌，还可显示肿瘤与主动脉的关系，避免不必要的动脉造影，CT扫描，磁共振影像检查，CT及磁共振（MRI）检查食管钡餐及纤维食管镜检查后大部分诊断可以明确，少数病例，特别是中段平滑肌瘤，有时与主动脉瘤，血管压迫或畸形相混，行CT及MRI检查有助于鉴别诊断，CT还可以了解肿物向管外扩展的情况及准确部位，有助于手术方案及切口的设计，|B超也能发现某些肿瘤。
四、食管镜内超声探测
超声内镜检查特征有边界明确的均质低回声或弱回声，偶呈无回声病变，少数患者有不均质回声和不规则的边缘，表面为超声扫描正常表现的黏膜，其通常发生在中层，偶也可在第2层见到，少数患者有固有肌层增厚，平滑肌瘤可压迫，但不侵犯到周围组织，伴有不均质回声，边缘不清晰或不规则的黏膜下肿瘤多考虑为平滑肌瘤或平滑肌肉瘤，可发现壁间异常及附近淋巴结的影像，有助于鉴别食管恶性肿瘤，食管静脉曲张，食管黏膜下肿瘤和后纵隔肿瘤。
食管拉网细胞学检查对本病诊断并无直接意义，主要用来与食管癌相鉴别。