El diagnóstico de colecistitis implica un cuidadoso examen abdominal. La vesícula biliar, sensible y agrandada, se puede sentir a través de la pared abdominal. La presión en la esquina superior derecha del abdomen puede hacer que el paciente deje de respirar debido a un aumento del dolor. Esto se llama Signo de Murphy. El examen físico también puede revelar un aumento del ritmo cardíaco y del respiratorio.

Los análisis de sangre muestran un aumento en el recuento de glóbulos blancos y un aumento de la bilirrubina. Se utiliza un ultrasonido para localizar los cálculos biliares y medir el espesor de la pared vesicular. También se puede realizar una exploración del hígado y la vesícula biliar, con especial atención al sistema de conductos para localizar alguna obstrucción.