Dựa vào tình hình dịch tễ, triệu chứng lâm sàng, xét nghiệm mẫu phân thỏ và mổ khám kiểm tra bệnh tích cho phép chúng ta chẩn đoán được bệnh cầu trùng thỏ.
+ Với thỏ còn sống:
Việc chẩn đoán có thể căn cứ vào dịch tễ học. Những đặc điểm đáng chú ý là lứa tuổi mắc, mùa vụ, tình trạng vệ sinh thú y. Triệu chứng của con vật cũng là những dấu hiệu hết sức quan trọng trong chẩn đoán bệnh. Những biểu hiện lâm sàng có thể thấy như lông xơ xác, còi cọc, thiếu máu màng niêm mạc, hoàng đản, bụng trướng to, ỉa chảy, đái nhiều. Tuy nhiên, nếu chỉ dựa vào triệu chứng lâm sàng và đặc điểm dịch tễ của bệnh thì khó chẩn đoán chính xác đó là bệnh gì, vì các bệnh ký sinh trùng thường có biểu hiện bệnh rất giống nhau. Vì vậy, việc xét nghiệm phân để chẩn đoán bệnh là căn cứ quyết định kết quả chẩn đoán đối với thỏ bị bệnh cầu trùng. Các phương pháp thường được dùng là phương pháp Fullerborn, Darling,… Có thể dùng phương pháp đếm Oocyst trên buồng đếm Mc.Master để xác định cường độ nhiễm cầu trùng ở thỏ.
+ Với thỏ đã chết:
Việc chẩn đoán được tiến hành qua mổ khám, kiểm tra bệnh tích. Trong bệnh cầu trùng thỏ màng niêm mạc ruột bị viêm cata, còn thể bệnh nặng thì viêm xuất huyết. Trong thể bệnh cầu trùng hỗn hợp gan trướng to, thoái hoá dầy những ổ huỷ hoại nhỏ mầu trắng hay hơi vàng.
Làm phẫu đồ tổ chức niêm mạc ruột trên phiến kính và nhuộm Romanôpki - Giemza trong đó sẽ thấy nhiều thể phân đoạn và có khi có cả thể phân lập. Xét nghiệm phẫu đồ tổ chức niêm mạc ống dẫn mật. Khi có những ổ huỷ hoại mầu trắng hay hơi vàng thì tách ra, phết tiêu bản trên phiến kính và xem kính hiển vi. Tổng hợp tất cả những xét nghiệm sẽ cho khả năng chẩn đoán chính xác bệnh cầu trùng thỏ (Kolapxki N.A. và cs, 1980) [33].