Pour le diagnostic de l'ostéomalacie, des analyses de sang et d'urine sont principalement demandées afin de déterminer les niveaux de vitamine D, l'une des causes fondamentales de la maladie. En plus des analyses sanguines, des tests d' imagerie tels que des radiographies sont effectués pour évaluer la structure osseuse et la santé des os. De plus, des examens de densité minérale osseuse (DMO) peuvent également être prescrits par le médecin pour évaluer la teneur en minéraux et la densité des os. Dans des cas beaucoup plus rares, une biopsie osseuse, qui implique le prélèvement d'un échantillon de tissu osseux, fait partie des méthodes utilisées pour le diagnostic de l'ostéomalacie.