De specialist zal de diagnose vaststellen door het duidelijk uitvragen van de klachten en het uitvoeren van het lichamelijk onderzoek. Soms kan op basis hiervan al een diagnose worden vastgesteld. Om de oorzaak van neuropathische pijn vast te stellen is soms aanvullend onderzoek nodig zoals bijvoorbeeld een scan of een elektrisch spier-zenuwonderzoek (EMG).