生殖道衣原体感染的诊断需要依靠性接触史、临床表现和化验检查结果。当有典型的尿道炎、宫颈炎症状时，诊断不难。但由于无症状感染多见，化验检查显得十分重要。
通过化验可以确定病因，从而针对病因进行治疗，并有助于对病人的性伴侣做治疗以防止进一步传播;还可发现无症状感染者，有助于消除传染源;在女病人中检查并治疗衣原体感染将能防止异位妊娠或不孕的发生。
诊断沙眼衣原体感染的化验检查方法包括标本涂片染色显微镜检查、衣原体培养法、衣原体抗原检测、DNA检测及PCR 检测。涂片检查是一种简便、价廉的诊断方法，可用于新生儿眼结膜刮片的检查，但它不适宜用于生殖道沙眼衣原体感染的诊断，因为在这种情况下，它的敏感性和特异性均较低。
血常规
周围血白细胞计数一般正常，嗜酸性粒细胞增多。
x线检查
衣原体肺炎胸片无特异性，多为单侧下叶浸润，表现为节段性肺炎，严重者呈广泛双侧肺炎。沙眼衣原体肺炎胸片显示双侧广泛间质和肺泡浸润，过度充气征比较常见，偶见大叶实变。
直接涂片镜检
取咽分泌物、痰、呼吸道教膜或其他部位标本做涂片，进行GZmesa染色，原体染成红色，始体染成深蓝色。沙眼衣原体包涵体因含有糖原。801染色染成褐色。
快速抗原检测
多采用单克隆抗体直接免疫荧光法检测标本中的衣原体，还可应用2I—IsA法加入抗衣原体抗体、酶标抗体18G及底物进行比色定量检测。这两种方法简便敏感。
衣原体分离
肺炎衣原体培养最好用Hela细胞或Hep一2细胞，一般取气管或鼻咽吸取物作为临床标本，及时接种。衣原体鉴定多采用Hela细胞或Hep一2细胞培养后通过特异性单克隆荧光抗体法(MFA)，该技术敏感性高，特异性强，如能早期采集标本，可在48h内获得阳性结果。
血清学检全
采用补体结合试验，着恢复期血清抗体效价比急性期血清效价增高4倍或4倍以上，即有诊断意义，但无早期诊断意义。微量免疫荧光法(MrF)适用于沙眼衣原体。
PcR技术
普通PcR技术检测肺炎衣原体特异性DNA，具有快速、简便、特异的优点，敏感性高于细胞分离技术，但在检测咽拭于标本中效果不够理想。用套式PcR(nPcR)检测可显著提高其敏感性。
