Le diagnostic d'acromégalie est assez facile (mais seulement quand on y pense), puisqu'il s'agit de faire une prise de sang pour déterminer le niveau de GH et d'IGF-1. Dans l'acromégalie, il existe un taux élevé d'IGF-1 et de GH, sachant que la sécrétion de GH est normalement intermittente, mais que dans l'acromégalie elle est toujours élevée car elle n'est plus régulée. Le diagnostic de laboratoire définitif est basé sur le test de glycémie. Le glucose diminuant normalement la sécrétion de GH, l'administration orale de glucose permet de détecter, par des tests sanguins successifs, que, dans l'acromégalie, la sécrétion d'hormone de croissance reste élevée.

Une fois l'hypersécrétion de GH confirmée, il faut alors en trouver l'origine. Aujourd'hui, l'étalon-or est une IRM du cerveau qui peut montrer une tumeur de l'hypophyse. Dans de très rares cas, il s'agit d'une tumeur située ailleurs (le plus souvent dans le cerveau, le poumon ou le pancréas) qui sécrète une autre hormone agissant sur l'hypophyse, la GHRH, qui stimule la production de GH. Un bilan plus poussé est alors réalisé pour rechercher l'origine de cette sécrétion anormale.