Первичный диагноз основывается на клинико-эпидемиологических данных: наличии лимфаденита, пневмонии или геморрагической септицемии с резко выраженной интоксикацией у лиц, находящихся в природном очаге болезни, прибывших из этих очагов, проживающих в городах, населенных пунктах или находящихся на судах, где наблюдается эпизоотия среди крыс (падеж животных) или уже регистрируют случаи болезни. Каждый подозрительный больной должен подвергаться лабораторному исследованию. Бактериологическим и бактериоскопическим методом исследуют пунктат или отделяемое вскрывшихся бубонов, содержимое кожных элементов, мокроту, кровь, а также рвотные массы, испражнения, мочу. Обнаружение при бактериоскопии типичных биполяров уже через 1 ч позволяет поставить предварительный диагноз. Для получения чистой культуры и ее идентификации требуется 3—5 сут. Микробиологическому исследованию подвергается также трупный материал. Используют биологическую пробу на лабораторных животных, которых заражают исследуемым материалом путем внутри-брюшной, подкожной или накожной аппликации. Применяют также серологические методы диагностики: РСК, РИГА, РНАт, РНАг, РТПГА. Материал для исследования направляется в специальные лаборатории в специальной упаковке с соответствующими сопроводительными документами.
Кожную форму болезни приходится дифференцировать с кожной формой сибирской язвы, острым сапом; бубонную форму — с туляремией, гнойными лимфаденитами, доброкачественным лимфоретикулезом; легочную форму — с крупозной пневмонией, легочной формой сибирской язвы, острым геморрагическим отеком легких при гриппе, септическую — с менингококкемией, грам отрицательным сепсисом, особо опасными геморрагическими лихорадками.
Сибиреязвенный карбункул отличается от фликтены при чуме отсутствием местной безболезненности и наличием массивного студневидного отека. Язва при туляремии почти безболезненна, без перифокальной воспалительной реакции и не увеличивается в размерах. Для острого сапа характерно наличие множественных пустул, межмышечных абсцессов.