Para o diagnóstico de osteomalácia, são solicitados principalmente exames de sangue e urina para determinar os níveis de vitamina D, que é uma das causas fundamentais da doença. Além dos exames de sangue, testes de imagem como radiografias são realizados para avaliar a estrutura óssea e a saúde óssea. Além disso, exames de densidade mineral óssea (DMO) podem ser solicitados pelo médico para avaliar o conteúdo mineral e a densidade dos ossos. Em casos muito mais raros, uma biópsia óssea, que envolve a retirada de uma pequena amostra de tecido ósseo, está entre os métodos utilizados no diagnóstico de osteomalácia.