Diagnoza choroby Hashimoto na podstawie objawów, o których wspomina pacjent, nie jest możliwa. Lekarz, który zaczyna podejrzewać, że przyczyną dolegliwości zgłaszanych przez pacjenta jest właśnie to schorzenie zazwyczaj zaleca wykonanie specjalistycznych badań. Ich celem jest przede wszystkim wykrycie w organizmie chorego przeciwciał przeciwtarczycowych, nawet ujawnienie się ich w wynikach badań nie daje jednak podstaw do tego, abyśmy mówili o chorobie Hashimoto ze stuprocentową pewnością.

Niewielka ilość przeciwciał tego typu może przecież występować w organizmie każdego z nas i sugerować szereg innych problemów z gruczołem tarczowym, a przecież wcale nie oznacza to, że każdy będzie musiał zmagać się właśnie z niedoczynnością tarczycy i jej konsekwencjami. Lekarze badają zatem nie tylko samą obecność, ale i stężenie przeciwciał przeciwtarczycowych. Gdy diagnoza nadal budzi wątpliwości praktykuje się pobieranie tkanki tarczycy i przeprowadzanie jej badania histopatologicznego. Niekiedy podstawą do dalszych badań może być również wynik USG, sygnałem świadczącym o ryzyku występowania choroby Hashimoto jest bowiem pojawienie się hypoechogenicznego miąższu.