O diagnóstico de tularemia baseia-se primeiramente num exame médico realizado por um médico. Durante este exame, os sintomas do paciente, as suas queixas e as regiões do corpo afetadas pela doença são avaliados detalhadamente. Para estabelecer um diagnóstico definitivo, vários testes laboratoriais podem ser solicitados após o exame físico.

Os principais métodos de teste que podem ser utilizados no diagnóstico de tularemia incluem:
* Análise de sangue
* Biópsia
* Amostras de zaragatoa nasal ou da garganta
* Análise de líquido pleural

Especificamente, em casos de suspeita de tularemia pneumónica, uma radiografia de tórax pode também ser solicitada para avaliar o envolvimento pulmonar e para o possível diagnóstico de pneumonia.