Chẩn đoán đau vùng tai đòi hỏi kết hợp khai thác bệnh sử kỹ lưỡng và thăm khám lâm sàng toàn diện (đặc biệt là nội soi tai và vùng đầu cổ). Việc phân biệt các nguyên nhân gây đau tai dựa trên vị trí đau (tai ngoài, tai giữa, tai trong, hoặc đau quy chiếu từ các vùng lân cận như họng, răng, khớp thái dương hàm, cột sống cổ), tính chất đau (cấp tính, mạn tính, đột ngột, âm ỉ, dữ dội), các triệu chứng kèm theo (chảy dịch tai, nghe kém, ù tai, chóng mặt, sốt, sưng hạch) và tiền sử bệnh (chấn thương, phẫu thuật, bệnh lý nền).
Xử trí các nguyên nhân gây đau tai thường gặp bao gồm sử dụng thuốc (ví dụ: kháng sinh, thuốc kháng viêm, thuốc giảm đau, thuốc nhỏ tai tại chỗ) và các can thiệp phẫu thuật (như chích rạch màng nhĩ, đặt ống thông nhĩ, cắt bỏ Cholesteatoma, phẫu thuật chỉnh hình tai giữa). Trong những trường hợp phức tạp, không đáp ứng điều trị ban đầu, hoặc khi nghi ngờ bệnh lý nghiêm trọng, cần chuyển tuyến đến bác sĩ chuyên khoa Tai Mũi Họng để được đánh giá chuyên sâu và có phác đồ điều trị phù hợp.