SMA疾病的確診，須透過血液進行分子基因檢測來確認是否有導致脊髓性肌肉萎縮症的SMN1基因突變。這也被稱為SMN基因缺失檢測，同時也可確認SMN2基因的拷貝數。經診斷為SMA的患者中，大約95%到 98%為SMN1基因突變。SMN基因缺失檢測在數個實驗室都能進行，結果通常需要3 到4週，但各實驗室所需時間不同。

由於 SMA的徵兆和症狀發生在不同年齡，且嚴重程度不同，因此常會有延遲診斷的情況。近期一項對父母和醫師的調查顯示，從發現SMA的症狀到確診，是需要歷經許多次小兒科醫師和專科醫師的就診。

醫療機構可能會使用其它診斷檢測，包含額外的基因檢測、肌電圖或是血液檢測來測量肌酸激酶（從惡化的肌肉中流出的酶）的濃度。不像遺傳分子血液檢測，這些檢測未必能精準檢測出脊髓性肌肉萎縮症，但可用來排除其它類型的肌肉疾病。