«Золотой стандарт»  — выявление бактерий и лейкоцитов в моче . Следует сдать общий анализ мочи (или анализ мочи по Нечипоренко), бактериологическое исследование (посев мочи) для выявления возбудителя заболевания, и назначения адекватной антибактериальной терапии, анализы крови для уточнения степени воспаления и нарушения функции почек.

УЗИ позволяет диагностировать: отёк, уменьшение размеров почки, её деформацию, признаки нефросклероза при длительно текущем пиелонефрите вне обострения, расширение чашечно-лоханочной системы, а также уточнить степень нарушения кровотока.

Дальнейшее обследование для уточнения диагноза хронического пиелонефрита в активной стадии индивидуально для каждого больного. Возможно проведение экскреторной урографии, радиоизотопное исследование почек, КТ и МРТ, а также биопсия почек.

Существует множество ситуаций, при которых возможны изменения в анализах мочи без заболеваний почек, а у пациента диагностируют хронический пиелонефрит или цистит (простатит, уретрит). Часто при остром инфекционном заболевании и отсутствии поражения почек можно выявить небольшие изменения в моче, которые зависят от особенностей организма и степени интоксикации. Лейкоциты в моче возникают при раздражении канальцев любыми токсичными для почки веществами, могут сопровождать лихорадку различной этиологии  и физическую нагрузку, особенно в неблагоприятных условиях или несоразмерную с тренированностью человека. В таком случае имеет место минимальный мочевой синдром, когда лейкоцитурия незначительна и когда не выявляют другие клинические симптомы хронического пиелонефрита, а изменения носят функциональный характер.