El linfoma de Burkitt se diagnostica mediante el examen de una muestra de tejido de un área hinchada del cuerpo del paciente, generalmente de la mandíbula en los países endémicos o del abdomen en la forma esporádica. El tejido se examina bajo un microscopio. En el linfoma de Burkitt, las células tumorales muestran un índice muy alto de la división celular y un patrón típico de “cielo estrellado”. El patólogo también puede examinar la muestra de tejido para detectar la presencia del virus de Epstein-Barr, que se encuentra en aproximadamente el 30% de los pacientes diagnosticados con linfoma de Burkitt.

Además de una biopsia de tejido, también se realiza un recuento sanguíneo completo, un recuento de plaquetas y una punción lumbar para tomar una pequeña muestra de médula ósea se. La mayoría de los casos de linfoma de Burkitt no requieren rayos X, aunque generalmente se realiza una tomografía computarizada del tórax y del abdomen, así como una gammagrafía con galio. En este análisis se inyecta galio con isótopos radiactivos, que atraen las células cancerosas, por lo que, cuando los técnicos escanean las imágenes son capaces de identificar esas células.