Zur Diagnose von Osteomalazie werden primär Blut- und Urintests angefordert, um den Vitamin-D-Spiegel zu bestimmen, der eine der Hauptursachen der Krankheit ist. Zusätzlich zu den Bluttests werden bildgebende Verfahren wie Röntgenaufnahmen durchgeführt, um die Knochenstruktur zu beurteilen und die Knochengesundheit zu überprüfen. Des Weiteren können vom Arzt Knochenmineraldichtemessungen (BMD-Scans) angefordert werden, um den Mineralgehalt und die Dichte der Knochen zu bewerten. In wesentlich selteneren Fällen gehört auch eine Knochenbiopsie, bei der eine Probe des Knochengewebes entnommen wird, zu den zur Diagnose von Osteomalazie eingesetzten Methoden.