根据病史、临床症状表现和实验室检查资料可以诊断。
溶血尿毒综合征应与血栓性血小板减少性紫癜相鉴别，溶血尿毒综合征伴有发热及中枢神经系统症状者，不易与血栓性血小板减少性紫癜相鉴别，后者中枢神经系统损害较溶血尿毒综合征多见，并且重，而肾损害较溶血尿毒综合征轻，另外，血栓性血小板减少性紫癜主要见于成人，而溶血尿毒综合征主要见于小儿，特别是婴幼儿。
另外，还需与免疫性溶血性贫血，特发性血小板减少症，败血症，阵发性睡眠性血红蛋白尿，急性肾小球肾炎，各种原因所致的急性肾衰竭等相鉴别。
