De diagnose bij de ziekte van Krabbe is niet moeilijk te stellen, maar omdat de ziekte zeldzaam is, denken artsen niet altijd meteen aan deze diagnose. Er zijn enkele aanwijzingen die de specialist op het spoor zetten. Allereerst is dit de MRI (magnetisch resonantie beeld) van de hersenen waarop afwijkingen aan de witte stof goed te zien zijn. Daarnaast vertoont onderzoek van het hersenvocht een verhoogd eiwitgehalte, en de geleidingssnelheid van de zenuwbanen buiten het ruggenmerg blijkt bij onderzoek vertraagd te zijn (meestal alleen bij de klassieke vorm).
Als de specialist vermoedt dat het om de ziekte van Krabbe gaat, laat hij wat bloed afnemen en stuurt dit naar één van de drie laboratoria die in Nederland zijn aangewezen voor de diagnostiek van lysosomale ziekten. Hier worden de witte bloedcellen geïsoleerd en wordt het galactocerebrosidase bepaald. Deze bepaling geeft het absolute antwoord op de vraag wel of niet de ziekte van Krabbe. Dit geldt voor alle vormen.

Als er eerder een kind met de ziekte van Krabbe in een gezin is geboren, is het mogelijk om bij een zwangerschap te bepalen of het ongeboren kind de ziekte ook zal krijgen. Als uit de vlokkentest blijkt dat dat zo is, kunnen de ouders overwegen om de zwangerschap af te breken.