O diagnóstico da síndrome do túnel do tarso é realizado através de uma avaliação abrangente por um médico especialista. Este processo inclui principalmente um exame físico. Durante o exame físico, são avaliados achados como sensibilidade sobre o nervo ao apoiar o peso, a presença de pé chato, movimentos dolorosos do tornozelo e dor provocada durante um teste de compressão aplicado à região do túnel do tarso. Para apoiar o diagnóstico, são utilizados vários métodos de imagem. Uma radiografia do pé com carga pode avaliar as estruturas ósseas, enquanto uma ressonância magnética (RM) pode ser usada para visualizar problemas de tecidos moles. Um teste de eletromiografia (EMG) é realizado para avaliar as funções nervosas. Este teste contribui para o diagnóstico ao detetar uma diminuição da atividade nervosa na área afetada. Além disso, o histórico de sintomas do paciente é um fator contribuinte importante no processo de diagnóstico.