Während erwachsene Großmöwen insgesamt durch Größe und Gestalt, einen grauen Rücken – den sogenannten Mantel, einen weißen Körper und einen kräftigen gelben Schnabel leicht von kleineren
Vertretern der Familie wie der Lachmöwe (Larus ridibundus) oder der Sturmmöwe (Larus canus) zu
unterscheiden sind, ist die Bestimmung der einzelnen Großmöwenarten nicht ganz einfach. Erwachsene Mittelmeermöwen haben im Vergleich zur Silbermöwe ganzjährig gelbe Beine, von der Heringsmöwe
lässt sie sich unter anderem am helleren Mantel unterscheiden. Junge Vögel aller Großmöwenarten ähneln sich stark und weisen ein graubraunes Gefieder auf, das sich im Laufe von vier Jahren über
mehrere Zwischenstufen zum Adultkleid entwickelt.
Am schwierigsten ist eine Abgrenzung der Mittelmeermöwe zu ihrer Schwesterart, der Steppenmöwe (Larus cachinnans), die ebenfalls gelegentlich am
Starnberger See zu beobachten ist. Bis Ende des vorigen Jahrtausends wurden Mittelmeer- und Steppenmöwen sogar noch als Unterarten einer Art, der Weißkopfmöwe, angesehen und erhielten erst spät
einen eigenen Artstatus, hauptsächlich aufgrund von genetischen Untersuchungen. Bei der Bestimmung der beiden Arten können spezielle Bestimmungsschlüssel helfen, wie sie beispielsweise der
Dachverband Deutscher Avifaunisten zur Verfügung stellt.