胸主动脉瘤通常可在X线胸片上见到。ct和MRI特别有助于证实其范围和大小。经胸超声检查对升主动脉瘤能精确测量其大小，但对降主动脉不能，经食道超声检查对两者均能精确测量。在胸主动脉瘤准备切除前大多有指征做主动脉对比造影或磁共振主动脉造影。对梅毒性动脉瘤，血清试验，特别是荧光密螺旋体抗体吸附试验和苍白密螺旋体(梅毒螺旋体)(treponema pallidum)免疫试验，多呈阳性。

胸主动脉选择性修复的死亡率为10%~15%,在复杂的动脉瘤如累及主动脉弓或胸腹主动脉者其危险性明显增加。胸主动脉瘤如≥6cm,一般应切除。但马方综合征病人的动脉瘤易于破裂，故动脉瘤5~6cm时就建议选择性手术。手术修复包括切除动脉瘤和以合成的管道置换。bentall修复术包括切除扩张的升主动脉直至主动脉环，沿主动脉壁切除冠状动脉，然后将带有主动脉瓣的合成材料，远端与切断的主动脉缝合，近端与主动脉瓣环缝合。再将冠状动脉缝在移植物上。有些外科医生用同种近端主动脉和主动脉瓣代替合成材料。梅毒性动脉瘤病人应手术修复动脉瘤和主动脉瓣关闭不全，并给予苯青霉素每周240万u,共3周，如病人对青霉素过敏，最有效的药物为四环素或红霉素500mg,每日4次共用30天。创伤性动脉瘤易于破裂，应予手术修复。