El diagnóstico de la enfermedad del sueño se puede realizar examinando con microscopio el líquido de la herida original de la picadura de la mosca tsé-tsé. Los tripanosomas estarán presentes en el líquido por un corto período de tiempo después de la mordedura. Si la herida ya ha desaparecido, el líquido para examen se puede obtener de los ganglios linfáticos hinchados. Otros métodos de diagnóstico incluyen el cultivo de sangre, líquido de los ganglios linfáticos, médula ósea o líquido cefalorraquídeo. Estos cultivos se inyectan en ratas que desarrollan una infección protozoos transmitida por la sangre que puede ser detectada en muestras de sangre en una o dos semanas. Este último método es efectivo sólo para la forma de Rhodesia de la enfermedad del sueño.