Em medicina, diagnóstico diferencial é um método sistemático usado para identificar doenças. É feito, essencialmente, por processo de eliminação. Nem todo diagnóstico médico é diferencial.
O diagnóstico diferencial pode ser definido como uma hipótese formulada pelo médico – tendo como base a sintomatologia (sinais e sintomas) apresentada pelo paciente durante o exame clínico – segundo a qual ele restringe o seu diagnóstico a um grupo de possibilidades que, dadas as suas semelhanças com o quadro clínico em questão, não podem deixar de ser elencadas como provável.
A partir do diagnóstico diferencial, o médico pode selecionar testes terapêuticos, ou ainda, exames complementares específicos a fim de se obter um diagnóstico final ou de certeza.