Diagnostyka Dysautonomia nie prezentuje unikalnych objawów. Jest to zespół objawów, który występujący razem sugeruje, że należy podejrzeć dysautonomię. Jest ona często źle diagnozowana z powodu różnorodności objawów i niskiej wiedzy środowisk medycznych na temat tego schorzenia. Często potrzebna jest współpraca specjalistów z kilku dziedzin. Leczenie najczęściej prowadzone jest przez neurologa lub kardiologa.
Jednym z głównych badań potwierdzających dysautonomię jest test pochyleniowy. Innymi badaniami mogącymi służyć w procesie diagnostycznym jest określenie poziomu katecholamin we krwi, moczu oraz 24-godzinne badanie holterowskie. Wykonuje się również podstawowe badania laboratoryjne i obrazowe (echo serca, RTG, USG) w celu wykluczenia innej przyczyny objawów ze strony autonomicznego układu nerwowego. Wskazana jest również obserwacja źrenic, gdyż są one bardzo czułym wskaźnikiem pracy autonomicznego układu nerwowego. Ich rozszerzenie przy normalnym oświetleniu i braku przyjmowaniu leków wpływających na ten układ, może sugerować dysautonomię.