臨床表現兩側腎臟大、尿異常、高血壓等應懷疑有本病的可能，如有家族史則更能提示本病。B型超聲、CT及磁共振成像檢查能發現特征性雙腎囊腫，診斷即可確立。本病早期腎囊腫數不多，可為單側性，數年內復查如腎囊腫數量增多或出現腎外囊腫，ADPKD的診斷也可肯定。近年，應用3′HVR、PGP及24-1等DNA探針，用基因連鎖分析法診斷囊腫基因極為可靠，可檢出雜合子家屬成員和無癥狀患者。本病的診斷主要依靠以下檢查排除其他相關疾病后方可確定：
CT掃描有利排除腎臟腫瘤。MRI檢查可較好地幫助鑒別其他囊性病，以及鑒別先天性腎積水。囊腫的部位、分布、數目、大小、是否與腎盂腎盞相通、以及有無高血壓或反復尿路感染等并發癥，可幫助鑒別腎囊性疾病。
在癥狀輕的患者，本病常誤診為單純性腎囊腫、孤立性多房囊腫等多發性單純囊腫，家族史和同時存在的肝囊腫可幫助鑒別診斷。
發生血尿者須與新生物、腎結石等引起血尿的其他疾病進行鑒別，注意多囊病并發結石或囊腫癌變等情況，應行凝血篩查（PT、APTT和血小板），排除出血性疾病。對于有蛛網膜下腔出血家族史的患者可行腦血管MRI檢查。
ADPKD：早期腎囊腫很小、無臨床表現時，診斷較難。下列表現明確診斷有上述臨床表現；影像學檢查發現雙腎皮、髓質布滿大小無數的囊腫；有明確的家族遺傳史；有肝囊腫，顱內血管瘤，胰腺囊腫等腎外表現。對于腎外表現不明顯，家族史不明確，患者只有單側腎囊腫或囊腫數目較少時，應行影像學隨訪檢查，包括超聲波、CT及磁共振等。發現囊腫增大，數量增多及對側腎臟累及即可診斷。基因聯鎖分析對于尚未出現囊腫的患者可提供診斷參考，但花費昂貴，技術要求高。
ARPKD：根據發病年齡和上述臨床表現以及典型的家族遺傳史而確立診斷。