При дифференциальной диагностике необходимо исключить висцеральный лейшманиоз и малярию, что нетрудно сделать путем учета клинической картины заболевания и данных лабораторных исследований. В частности, гепатоспленомегалия при трипаносомозе никогда не достигает тех степеней, которые обычны при висцеральном лейшманиозе. Отсутствие лейшмании в костном мозгу, полученном посредством пункции грудины, окончательно отвергает этот диагноз. Повторные исследования с отрицательным результатом крови на малярийных паразитов позволяют с уверенностью отказаться от подозрений и на это заболевание.

Лабораторную диагностику трипаносомоза проводят путем исследования крови и спинномозговой жидкости на наличие трипаносом, но обнаружить их здесь иногда, особенно при хронической форме болезни, очень трудно. Поэтому приходится прибегать к методам ксенодиагностики. Для этой цели 5—10 мл крови больного вводят морской   свинке и через 2 недели исследуют ее кровь и внутренние органы на трипаносом или кормят кровью больных, выведенных в лаборатории клопов — переносчиков трипаносомоза с последующим исследованием их кишечника на простейших. Применяется и реакция связывания комплемента с использованием в качестве антигена экстракта из сердца и селезенки инвазированных животных.