Діагноз ботулізму базується на ідентифікації токсину Clostridium botulinum в лабораторії і на спостереженні клінічних симптомів, навіть якщо вони іноді неспецифічні. Хвороба, по суті, може бути сплутана з синдромом Гійена-Барре, поліомієлітом, інсультом, міастенією і паралічем кліщів.
У харчовому ботулізмі важливими підказками є картина нервово-м'язових розладів і проковтування потенційно забрудненої їжі. Одночасне прояв у принаймні двох пацієнтів, які їли одну і ту ж їжу, спрощує діагностику. Підтвердження отримано шляхом виділення мікроорганізму з культуральним тестом на підозрілі проби їжі або фекалій пацієнта і з ідентифікацією ботулінічного токсину в харчових або біологічних матеріалах (таких як кров, шлунковий сік і блювота).
З іншого боку, в рановому ботулізмі діагноз сироваткового токсину або виділення Clostridium botulinum з зразка шкірних пошкоджень підтверджують це.
