Bei einem Patienten, der aufgrund von SMA-Symptomen einen Arzt aufsucht, werden zunächst die Anamnese erhoben und eine körperliche Untersuchung durchgeführt. Der Arzt kann eine EMG (Elektromyographie) oder eine Muskelbiopsie veranlassen. Auch ein Bluttest zur Bestimmung der Kreatinkinasewerte in den geschwächten Muskeln kann angeordnet werden.

Vermutet der Arzt aufgrund der klinischen Befunde (basierend auf den Symptomen des Kindes und anderen diagnostischen Untersuchungen) eine SMA, kann er zur Bestätigung der Diagnose einen Gentest anhand einer Blutprobe für notwendig halten, da dieser die sicherste Methode zur Diagnose von SMA, insbesondere der Typen 1-4, die mit Chromosom 5 assoziiert sind, darstellt. Die SMA-Diagnose wird in 95% der Fälle durch einen DNA-Test als Deletionsdiagnose gestellt. Die restlichen 5% der Störungen können sich als andere schädliche Mutationen manifestieren.