一般情况下，在妊娠六周之后，当超声见到宫腔内两个原始心管波动，就可以诊断为双胎妊娠。超声检查对诊断以及监护双胎有较大的帮助。除了诊断双胎妊娠之外，超声还可以筛查胎儿结构畸形，如联体双胎，开放性神经管畸形。超声检查还可以帮助确定两个胎儿的胎位。在妊娠早期时进行绒毛膜性判断非常重要。在妊娠6到10周期间可通过宫腔内孕囊的数目进行绒毛膜判断。若宫腔内有两个孕囊，为双绒毛膜双胎。若仅见一个孕囊，则单绒毛膜性双胎可能性较大。妊娠10到14周之间，还可以通过判断胎膜与胎盘插入点成“双胎峰”或者“T”字征来判断双胎的绒毛膜性。