การวินิจฉัยโรคเบาหวานส่วนใหญ่ใช้การตรวจเลือดเพื่อตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือด โดยเฉพาะสำหรับผู้ที่อายุมากกว่า 35 ปี สามารถเข้ารับบริการตรวจคัดกรองได้ตามสถานพยาบาล ซึ่งจะพิจารณาร่วมกับการสอบถามประวัติสุขภาพของผู้ป่วยและครอบครัว และการตรวจร่างกาย
การตรวจเลือดเพื่อวินิจฉัยโรคเบาหวานมีหลายวิธีหลัก ๆ ที่สามารถใช้งานได้ ดังนี้
1. การตรวจระดับน้ำตาลในเลือดเวลาใดก็ได้ : เป็นการตรวจที่ไม่ต้องงดอาหารล่วงหน้า และใช้เมื่อผู้ป่วยมีอาการเบาหวานชัดเจน หากพบว่าระดับน้ำตาลในเลือดสูงกว่า 200 มิลลิกรัม/เดซิลิตรขึ้นไป ก็ถือว่าผู้ป่วยมีภาวะเบาหวานแล้ว
2. การตรวจระดับน้ำตาลในเลือดหลังอดอาหาร 8 ชั่วโมง : ผู้ป่วยต้องงดอาหารอย่างน้อย 8 ชั่วโมงก่อนตรวจ หากระดับน้ำตาลในเลือดอยู่ที่ 126 มิลลิกรัม/เดซิลิตรขึ้นไป แสดงว่าผู้ป่วยเป็นเบาหวาน
3. การตรวจน้ำตาลเฉลี่ยสะสม (HbA1c) : เป็นการตรวจเพื่อประเมินระดับน้ำตาลในเลือดในช่วง 2-3 เดือนที่ผ่านมา ถ้าค่า HbA1c สูงกว่า 6.5% จาก 10% ถือว่ามีภาวะเบาหวาน
4. การทดสอบการตอบสนองของอินซูลิน (OGTT) : การตรวจนี้จะวัดระดับน้ำตาลในเลือด 2 ชั่วโมงหลังจากดื่มสารละลายน้ำตาลกลูโคส 75 กรัม หากพบว่าระดับน้ำตาลเกิน 200 มิลลิกรัม/เดซิลิตร ก็แสดงว่าผู้ป่วยเป็นเบาหวาน
หากผู้ป่วยไม่มีอาการชัดเจน การตรวจซ้ำด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งจะช่วยยืนยันผลการวินิจฉัย ทั้งนี้ การตรวจเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการวินิจฉัยเบาหวานประเภท 1 และ 2 แต่การตรวจโรคเบาหวานในหญิงตั้งครรภ์จะมีเกณฑ์ที่ต่างออกไป