Serotonin sendromunun kesin olarak teşhis edilmesini sağlayan bir test yoktur. Ancak doktorun fiziki muayenesi, hastadaki belirtiler ve kullandığı ilaçların sorgulanması ile teşhis konulabilmektedir. Hastanın kullandığı ilaçların düzeylerini ölçmek için kan ve idrar testleri istenebilir.
