Tarsal tünel sendromunun tanısı, bir uzman hekim tarafından yapılan kapsamlı bir değerlendirme ile konulur. Bu süreç, öncelikle fizik muayeneyi içerir. Fizik muayenede, ayağa basarken sinir üzerinde hassasiyet, düz tabanlık varlığı, ağrılı ayak bileği hareketleri ve tarsal tünel bölgesine uygulanan kompresyon testi sırasında oluşan ağrı gibi bulgular değerlendirilir. Tanıyı desteklemek amacıyla çeşitli görüntüleme yöntemlerinden faydalanılır. Basarak çekilen ayak röntgeni kemik yapıları değerlendirirken, yumuşak doku problemlerini göstermek için MR (manyetik rezonans) görüntülemesi kullanılabilir. Sinir fonksiyonlarını değerlendirmek için elektromiyografi (EMG) testi yapılır. Bu test, etkilenen bölgedeki sinir aktivitesindeki azalmayı tespit ederek tanıya katkıda bulunur. Ayrıca, hastanın şikayetlerinin geçmişi de tanı sürecinde önemli bir uyarıcı faktördür.