As crianças são menos propensas a terem uma visão sobre a irracionalidade de suas obsessões e compulsões, presumivelmente devido a habilidades metacognitivas subdesenvolvidas.

O TOC normalmente não é detectado por muitos anos antes que um diagnóstico exato seja feito. Os atrasos no diagnóstico infantil podem refletir constrangimento e tentativas de ocultar sintomas, percepção deficiente e/ou dificuldade em diferenciar o TOC verdadeiro de rituais normativos durante o desenvolvimento.

Um diagnóstico diferencial comum é o TOC e as desordens de tique, pois até 59% das crianças e adolescentes com TOC atendem aos critérios para o diagnóstico de transtorno de tique em algum momento durante a vida. Os indivíduos com transtornos de tique comórbidos podem apresentar uma idade precoce de aparecimento de TOC e um perfil de sintoma diferente em comparação com aqueles sem transtornos de tique. Os tiques complexos, em particular, podem ser difíceis de diferenciar das compulsões: como comportamentos estereotipados relacionados ao autismo, o próprio comportamento pode parecer idêntico a uma compulsão (por exemplo, tocando e tocando). No entanto, enquanto os comportamentos de TOC são em grande parte involuntários, os tiques são realizadas deliberadamente para aliviar a ansiedade. O nível de complexidade do comportamento também pode ajudar a diferenciar tiques de compulsões: mesmo tiques complexos são comportamentos relativamente simples (por exemplo, uma breve ação de batida), mas podem também ser elaborados e executados de acordo com uma regra (por exemplo, tocando quatro vezes com a mão esquerda e quatro vezes com a mão direita). Diferenciar um componente de TOC é importante, pois os tratamentos de TOC são efetivos em crianças com tiques e TOC, e TOC pode ser o aspecto mais prejudicial de sua condição.

Os interesses restritos e os comportamentos estereotipados são uma característica central dos transtornos do espectro do autismo (TEA) e podem resultar em preocupações cognitivas e comportamentos repetitivos. Comportamentos estereotipados podem se manifestar como um fenótipo de compulsões (por exemplo, encomendar e arrumar brinquedos) e é crucial delinear comportamentos relacionados ao TEA a partir de verdadeiras compulsões, a fim de informar o tratamento. Em contraste com os comportamentos estereotipados relacionados ao autismo, as compulsões são geralmente (a) precedidas por uma obsessão, (b) associada a alívio na ansiedade e (c) egodistônico (isto é, indesejado e incompatível com os valores fundamentais do indivíduo) e o comportamento. Não é experimentado como sendo intrinsecamente prazeroso. Naturalmente, um jovem pode apresentar-se com TEA e TOC, e, de fato, as prevalências de TOC são significativamente elevadas entre os indivíduos com TEA.

Outro diagnóstico diferencial que pode ser desafiador é entre a psicose e o TOC. A natureza bizarra dos pensamentos obsessivos pode, muitas vezes, levantar suspeita de fenômenos psicóticos, especialmente nos casos em que o jovem tem uma visão limitada sobre a irracionalidade de suas obsessões. Por exemplo, uma proporção de jovens com TOC presente com "obsessões de transformação", que se refere a um medo de se transformar em alguém ou algo mais ou adquirir características indesejadas. Estes sintomas incomuns podem ser facilmente confundidos com delírios. Similarmente, as obsessões agressivas tais como um medo de ser prejudicado podem parecer similares à paranóia. Nos casos de TOC, o indivíduo pode ter alguma introspecção na irracionalidade de seus medos; o pensamento obsessivo é improvável que seja parte de um conjunto delirante mais amplo de crenças (por exemplo, um enredo de como e por que outros iriam querer prejudicá-los); e outros sintomas de TOC provavelmente estarão presentes ao questionamento, enquanto outros sintomas de psicose (como alucinações e transtorno de pensamento) estão ausentes.