Los métodos de diagnóstico más comunes de la hemocromatosis son: análisis de sangre de hierro, estudios genéticos de sangre, resonancia magnética y biopsia hepática. También se realizan con frecuencia estudios de capacidad ligadora de hierro y porcentaje de saturación de la transferrina en sangre para la detección de sobrecarga de hierro. También se realizan estudios adicionales para confirmar el diagnóstico: estudios adicionales de hierro y/o exámenes genéticos de sangre.

La mayoría de las personas afectadas con hemocromatosis (87%) tienen dos mutaciones de genes identificables, por lo que un examen genético confirmará el diagnóstico. Los estudios genéticos se utilizan también para determinar si los miembros de la familia de la persona afectada corren el riesgo de padecer de hemocromatosis. Los resultados de las pruebas genéticas son los mismos tanto si la persona ha desarrollado o no los síntomas.

También puede ser necesario realizar resonancias magnéticas y/o una biopsia hepática para confirmar el diagnóstico. Los estudios de resonancia magnética del hígado (o de otros órganos que absorben hierro) con evaluación cuantitativa de la concentración de hierro, pueden revelar depósitos anómalos de hierro. Para la biopsia del hígado, se inserta una aguja fina en el hígado mientras con el paciente bajo anestesia local. Con la aguja se extrae una pequeña cantidad de tejido hepático para ser analizadas con un microscopio y medir su contenido de hierro y otros signos de la hemocromatosis. El diagnóstico de la hemosiderosis pulmonar idiopática comienza con análisis de sangre y estudios de rayos x del tórax.