Диагноз поставить трудно, поскольку клинические проявления имеют мало специфических признаков.

Орнитоз можно спутать с брюшным тифом, особенно в тех случаях, когда в дополнение к сходной температурной кривой и ступору наблюдаются увеличение селезенки, брадикардия, а анализ крови показывает лейкопению и исчезновение эозинофилов.

Диагноз основывается на выделении возбудителя из крови, мочи, синовиальной жидкости, мазков с конъюнктивы и мочеполового тракта. У больных, получавших антибиотики, часто трудно выделить возбудителя. В таких случаях следует проводить повторные исследования. Любой подозрительный материал, полученный для лабораторного исследования на содержание в нем возбудителя орнитоза, нужно рассматривать как потенциально инфицированный и опасный, если не применять меры предосторожности.
 
При первом исследовании пациентов, проведенном в период острой стадии болезни, наблюдается повышение титра в парных сыворотках, взятых отдельно на 7-й и 20-й день болезни. Это значительно увеличивает вероятность выявления активной инфекции. Результаты однократного исследования антител в сыворотке трудно интерпретировать, если не получен достаточно высокий титр антител. Можно также использовать группоспецифический антиген хламидий для проведения реакций связывания комплемента, особенно если не получены достаточно надежные данные при выявлении специфического антигена.