सिकल सेल एनीमिया के संदिग्ध रोगियों के लिए, निदान प्रक्रिया विस्तृत पारिवारिक और चिकित्सा इतिहास लेने से शुरू होती है। इसके बाद एक व्यापक शारीरिक परीक्षण किया जाता है। तत्पश्चात, रक्त परीक्षण और अन्य प्रयोगशाला जांचें की जाती हैं। विशेष रूप से, हीमोग्लोबिन इलेक्ट्रोफोरेसिस एक महत्वपूर्ण रक्त परीक्षण है जिसका उपयोग यह निश्चित रूप से निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि कोई व्यक्ति सिकल सेल वाहक है या सिकल सेल जीन से संबंधित कोई बीमारी है।