Als er een vermoeden is van β thalassemie, volgen er in de meeste gevallen meerdere onderzoeken om de diagnose te stellen. Het beste is een mutatie-analyse. Met een exacte genetische diagnose ontstaat meer inzicht in de manier waarop de aandoening zich ontwikkelt. In landen waar geen neonatale screening wordt uitgevoerd, kunnen kinderen in het eerste levensjaar onder andere de volgende kenmerken vertonen:
- bloedarmoede (anemie)
- vergrote milt
- kind gedijt slecht