支原体肺炎的检查包括影像学检查，病原学检查及常规检查，X线检查多表现为单侧病变，大多数在下叶，有时仅为肺门阴影增重，多数呈不整齐云雾状肺浸润，从肺门向外延至肺叶，尤以两肺下叶最为常见，多数为大叶性实变影，可见肺不张。往往一处消散而他处有新的浸润发生。有时呈双侧弥漫网状或结节样浸润阴影或间质性肺炎表现，而不伴有肺段或肺叶实变。体征轻微而胸片阴影显著，是本病特征之一。胸部CT检查可比普通胸片提供更多诊断信息，且有助于与肺结核等其他肺部疾病的鉴别，但应严格掌握CT检查的适应证。病原学检查，从分离培养从患儿咽喉、鼻腔、胸水或体液中分离出肺炎支原体是诊断感染的可靠标准，但常规培养需要10～14天，甚至更长时间，对早期诊断价值不大。

血清学检查特异性检查有：明胶颗粒凝集试验和酶联免疫吸附试验，二者在恢复期和急性期抗体滴度呈≥4倍增高或减低时可确诊肺炎支原体感染；非特异性检查有：冷凝集试验，感染时阳性率仅50%，且某些病毒感染可诱导血清冷凝集素产生，仅具参考价值。