Proces diagnostyczny pęcherza nadreatywnego rozpoczyna się zebraniem dokładnego wywiadu. Należy ustalić występowanie u pacjenta częstomoczu, parć naglących, którym może towarzyszyć nietrzymanie moczu. Lekarz powinien ustalić okoliczności występowania tych dolegliwości. W dalszej kolejności należy zebrać informacje o ewentualnych chorobach współistniejących oraz przebytych jak również zabiegach chirurgicznych, porodach, występowania bólu, krwiomoczu i określenie statutu hormonalnego.
U wielu pacjentów stosuje się dzienniczek mikcji, który pozwala zebrać informacje odnośnie ilości przyjmowanych płynów, częstotliwości oddawania moczu, ilości oraz nasilenia niekontrolowanego wycieku moczu, informacji dotyczących nykturii i stopnia nasilenia parć naglących. Wśród badań przedmiotowych najczęściej wykonuje się badanie brzucha pod kątem oporów w jamie brzusznej i wyczucia przepełnienia pęcherza moczowego. U kobiet wykonuje się badanie pochwy w celu oceny statyki ścian narządu rodnego. Ponadto zaleca się przeprowadzenie badań podstawowych, a dokładnie analizę i posiew moczu oraz badanie obrazowe USG układu moczowego. U niektórych pacjentów wykonuje się również badanie urodynamiczne, które pomocne jest w rozpoznaniu nadreaktywności wypieracza pęcherza moczowego, u chorych zakwalifikowanych do leczenia operacyjnego oraz w sytuacji gdy dotychczasowa terapia nie przynosi pozytywnych rezultatów.
