Rozpoznanie jest stawiane na podstawie kryteriów rozpoznania. Tylko u części chorych udaje się mikrobiologicznie lub klinicznie potwierdzić obecność zakażenia, jednak ze względu na szybki przebieg i bardzo wysoką śmiertelność zakażeń towarzyszących neutropenii, których jedynym objawem może być wyłącznie gorączka, a także niedostateczną szybkość, czułość i swoistość badań mikrobiologicznych w rozpoznaniu i wykluczaniu zakaźnych i niezakaźnych przyczyn gorączki, konieczne jest wdrożenie antybiotykoterapii empirycznej z zastosowaniem antybiotyków o szerokim spektrum działania bez oczekiwania na wynik badań mikrobiologicznych.
Definicja gorączki neutropenicznej Definicje gorączki neutropenicznej według różnych towarzystw naukowych wykazują pewne różnice: definicja gorączki neutropenicznej według NCCN – obniżenie liczby neutrofilów poniżej 500/µl (neutropenia) lub 1000/µl przy przewidywanym spadku ich liczby poniżej 500/µl w ciągu 48 godzin i obecność gorączki definiowanej jako ciepłota ciała powyżej 38,3 °C zmierzona w jamie ustnej lub utrzymywanie się temperatury powyżej 38,0 °C przez godzinę,