診斷囊腫性纖維化的方法包括新生兒檢驗、汗液氯鈉電解質濃度檢驗、以及基因檢驗等測試方法。目前在美國國內，有10%的患者是在出生后馬上進行的新生兒檢驗時被診斷出患有囊腫性纖維化的病癥，在這些嬰兒的體內都有一致的胰蛋白（Trypsin）過高的檢驗結果。由于在許多地方囊腫性纖維化的檢驗并不是例行的新生兒檢驗的一部分，因此大部分的患者都是在囊腫性纖維化的癥狀出現后才就醫發現患有此病。在對非新生兒做測試時，最常用的檢驗方法是汗液檢驗法；受試者會被接上電極連接到測試儀器以及被刺激排汗，這個過程稱為離子電滲療法（Iontophoresis），之后測試人員會對收集到的受試者的汗液進行汗液中鈉與氯的含量測驗，而汗液中含有過高的鈉氯含量則代表該受試者患有囊腫性纖維化病癥。除了汗液檢驗法之外，基因檢驗法也可以由確認CFTR基因是否有突變來診斷。
許多不同的檢測方法可以檢驗及追蹤囊腫性纖維化的并發癥的發展，例如X光片及電腦斷層掃描可以用來檢查肺部是否有任何組織損壞或是感染，唾液檢驗可以得知感染的細菌種類，肺活量測試測驗肺功能，驗血可以得知肝功能、維他命缺乏癥、及糖尿病，雙能量X光骨質密度儀（Dual energy X-ray absorptiometry, DEXA scans）則可以檢驗骨質疏松癥，而糞便檢驗可以幫助診斷消化酵素缺乏癥。
生產前的診斷
已懷孕或是準備要懷孕的夫妻可以經由檢查CFTR基因是否有突變來判斷胎兒得到囊腫性纖維化的機率，若單個或兩個夫妻測出的結果都是高危險群，那么便再測試嬰兒的CFTR基因。產前檢查雖然可以提供胎兒是否患有囊腫性纖維化，但是由于囊腫性纖維化并不能夠被治療的情況下，若在得知胎兒患有囊腫性纖維化之后也許夫妻可以考慮采取墮胎方式。