診斷依據維生素D缺乏的病因、臨牀表現、血生化及骨骼X線檢查，血生化與骨骼X線的檢查爲診斷的“金標準”，不論嬰兒還是兒童，血漿25-OH-D3濃度應當≥50nmol/L （20 ng/mL）。早期的神經興奮性增高的症狀無特異性，需與如下疾病鑑別：
（1）軟骨營養不良：是一遺傳性軟骨發育障礙，出生時即可見四肢短、頭大、前額突出、腰椎前突、臀部後凸。根據特殊的體態（短肢型矮小）及骨骼X線作出診斷。
（2）低血磷抗生素D佝僂病：本病多爲性連鎖遺傳，亦可爲常染色體顯性或隱性遺傳，也有散發病例。爲腎小管重吸收磷及腸道吸收磷的原發性缺陷所致。佝僂病的症狀多發生於1歲以後，因而2～3歲後仍有活動性佝僂病表現；血鈣多正常，血磷明顯降低，尿磷增加。對用一般治療劑量維生素D治療佝僂病無效時應與本病鑑別。
（3）遠端腎小管性酸中毒：爲遠曲小管泌氫不足，從尿中丟失大量鈉、鉀、鈣，繼發甲狀旁腺功能亢進，骨質脫鈣，出現佝僂病體徵。患兒骨骼畸形顯著，身材矮小，有代謝性酸中毒，多尿，鹼性尿，除低血鈣、低血磷之外，血鉀亦低，血氨增高，並常有低血鉀症狀。
（4）維生素D依賴性佝僂病：爲常染色體隱性遺傳，可分二型：Ⅰ型爲腎臟1-羥化酶缺陷，使25-OH-D3轉變爲1，25-OH2-D3發生障礙，血中25-OH-D3濃度正常；Ⅱ型爲靶器官受體缺陷，血中1，25-OH2-D3濃度增高。兩型臨牀均有嚴重的佝僂病體徵，低鈣血癥、低磷血癥，鹼性磷酸酶明顯升高及繼發性甲狀旁腺功能亢進，Ⅰ型患兒可有高氨基酸尿症；Ⅱ型患兒的一個重要特徵爲脫髮。
（5）腎性佝僂病：由於先天或後天原因所致的慢性腎功能障礙，導致鈣磷代謝紊亂，血鈣低，血磷高，甲狀旁腺繼發性功能亢進，骨質普遍脫鈣，骨骼呈佝僂病改變。多於幼兒後期症狀逐漸明顯，形成侏儒狀態。
