Sakit perut akibat hipersplenisme, infarksi splenik dan sakit kuadran kanan atas yang disebabkan oleh batu karang ialah manifestasi klinikal utama. Walau bagaimanapun, diagnosis talasemia daripada simptom sahaja adalah tidak mencukupi. Pakar perubatan mencatatkan tanda-tanda ini sebagai bersekutu oleh kerana kerumitan penyakit ini.[26] Tanda-tanda bersekutu berikut boleh membuktikan keterukan fenotip: pucat, pertumbuhan lemah, pengambilan makanan tidak mencukupi, splenomegali, jaundis, hiperplasia maksilari, maloklusi gigi, kolelitiasis, desiran pancuran sistolik dengan kehadiran anemia yang teruk dan patah patologi. Berdasarkan gejala, ujian dilakukan bagi diagnosis pembezaan. Ujian ini termasuk kiraan darah lengkap; elektroforesis hemoglobin ; pemindahan serum, feritin, jumlah kapasiti mengikat besi ; urobilin dan urobilogen air kencing; calitan darah periferal yang mungkin menunjukkan kodosit, atau sel sasaran;[27] hematokrit; dan bilirubin serum.[28][29] Corak yang dijangkakan dalam elektroforesis hemoglobin pada orang dengan talasemia beta ialah peningkatan paras hemoglobin A2 dan peningkatan hemoglobin F secara sedikit. Diagnosis disahkan dengan elektroforesis hemoglobin atau kromatografi cecair berprestasi tinggi.[9]

Analisis DNA

Semua jenis talasemia beta mungkin menunjukkan sel darah merah yang tidak normal; sejarah keluarga dilakukan, diikuti dengan analisis DNA.[3] Ujian ini digunakan untuk menyiasat pemadaman dan mutasi dalam gen penghasil globin alfa dan beta. Kajian keluarga boleh dilakukan untuk menilai status pembawa, dan jenis mutasi yang terdapat pada ahli keluarga yang lain. Ujian DNA bukan rutin, tetapi boleh membantu dalam mendiagnosis talasemia, dan menentukan status pembawa. Dalam kebanyakan kes, doktor yang merawat menggunakan pradiagnosis klinikal untuk menilai gejala anemia: keletihan, sesak nafas dan toleransi senaman yang lemah.[30] Analisis genetik selanjutnya mungkin termasuk HPLC sekiranya elektroforesis lazim terbukti sukar.[28]