1.病史
询问患者的病史也是诊断铊中毒的重要依据。有铊接触史，或有可能接触到铊，且具有铊中毒症状的患者。
2.临床表现
依靠特征症状可以诊断铊中毒。脱发、周围神经炎引起的下肢麻木和疼痛敏感，以及恶心、呕吐、腹部隐痛等症状同时出现，是认定铊中毒的重要线索。此外，铊中毒患者的指甲上还会出现白色横纹，称为米氏线，这是确诊铊中毒的重要依据。
3.辅助检查
对血液、尿液、毛发等生物样本的检测是最终确诊铊中毒的依据。其中尿液的检测最为重要。由于铊在体内几乎完全经肾代谢，故尿液中铊的浓度直接反映了患者与铊接触的状况和中毒状况。尿铊浓度超过0.015mmol/L便可以确诊铊中毒。
