La diagnosi differenziale della PNES richiede innanzitutto di escludere l'epilessia come causa scatenante delle crisi convulsive così come altre cause organiche non collegate all'epilessia, tra cui: sincope, emicrania, vertigini, anossia, ipoglicemia ed infarto. Tuttavia circa il 5-20% dei pazienti con PNES soffrono anche di epilessia. Le crisi convulsive originate nel lobo temporale possono essere erroneamente diagnosticate come PNES, sebbene queste tendano ad essere di durata più breve, abbiano movimenti ripetitivi e accadano anche durante il sonno. Vanno infine escluse altre condizioni che potrebbero essere confuse con crisi convulsive, quali attacchi di panico, schizofrenia e disturbo di depersonalizzazione.