La plupart du temps, la maladie est diagnostiquée à partir d’une radiographie du thorax qui met en évidence une inflammation et une altération des tissus («cavernes»). Les radios seules ne suffisent toutefois pas à prouver la contamination, car d’autres maladies, comme le cancer pulmonaire, présentent un aspect similaire. Le diagnostic définitif ne peut être posé qu’après un examen microscopique des crachats qui contiennent des bactéries en cas d’affection. le mucus expectoré est mis en culture dans des conditions adaptées et présente au bout de plusieurs semaines une multiplication typique des bactéries. Dans certains cas tout juste déclarés ou à peine développés, l’examen microscopique ne détecte aucun germe dans les crachats. Seule la mise en culture peut confirmer la maladie.

La tuberculose peut toucher d’autres organes, en particulier les ganglions lymphatiques, les os, les articulations, les intestins, les méninges et le système nerveux. Les symptômes de la maladie varient en fonction des organes atteints. Le diagnostic peut s’avérer très difficile lorsque l’examen microscopique ne peut pas être réalisé.