对本病进行病因鉴别，应详细、全面地询问病史。如曾到过蠕虫感染流行区旅游则应考虑血吸虫等寄生虫感染;表现为喘气、鼻炎或湿疹则提示变异性疾病;经常接触宠物狗，则要排除犬弓蛔虫感染;注意有无肿瘤的症状，体征;注意用药史，以排除药物的过敏反应。由药物引起的嗜酸粒细胞增多，一般会随着停药而降低，但在某些病例，如由于摄入污染的色氨酸引起的嗜酸粒细胞-肌痛综合征，尽管停止了用药，疾病还会持续存在。异常的嗜酸粒细胞形态学，骨髓或外周血未成熟细胞的增加，或核型的异常都提示嗜酸粒细胞白血病。嗜酸粒细胞的聚集、浸润限定于特定的器官，是特殊疾病的特性，如嗜酸粒细胞蜂窝织炎(Well综合征)，嗜酸粒细胞肺炎，以及嗜酸粒细胞筋膜炎。嗜酸粒细胞增多同时合并脉管炎、神经系统疾病和哮喘病史，提示Churg-Strauss综合征。在中度到重度嗜酸粒细胞增高的患者，如果找不到明确的病因，同时又有脏器的损害，则应考虑高嗜酸细胞结合症(HES)。
对嗜酸粒细胞计数中度到重度增多，以及持续轻度增多的患者应进行血涂片的形态学检查、尿液分析和一系列的大便虫卵和寄生虫检查。对于粪类圆线虫等寄生虫的诊断有时需血清学试验。骨髓、染色体分析和组织活检可根据病情做出选择。