El diagnóstico de la tormenta tiroidea generalmente no presenta dificultades particulares. En el primer caso, hace uso del examen físico; el médico debe examinar el cuello del sujeto para evaluar una posible ampliación volumétrica de la glándula tiroides y deberá proceder a verificar la presencia o ausencia de trastornos oculares.
En pacientes con enfermedades sistémicas agudas o trastornos psiquiátricos agudos, el hipertiroidismo debe distinguirse de la hipertiroxinemia tiroidea. Una dosis de TSH sérica y la repetición de las dosis de T 4 después de 2 semanas. (Después de lo cual los niveles séricos de la hormona generalmente se devuelven a rangos normales) ayudan a establecer el diagnóstico correcto.