Diagnostyka rwy ramiennej zazwyczaj pozwala ustalić przyczynę schorzenia. Konsultacja lekarska rozpoczyna się od dokładnego zebrania wywiadu. Niezbędne jest ustalenie nasilenia bólu, jego rodzaju, czynników nasilających i uśmierzających.Precyzyjne określenie lokalizacji dolegliwości pozwala z dużym prawdopodobieństwem określić, który z korzeni nerwowych jest podrażniony (ilustracja). Szczegółowe badanie neurologiczne pozwala między innymi wykazać osłabienie siły mięśni kończyn oraz obecność innych objawów wskazujących na tzw. mielopatię: zespół chorobowy spowodowanego uciskiem na rdzeń kręgowy. O ile w przypadku, gdy jedyną dolegliwością jest ból (nawet bardzo nasilony) nie ma bezwzględnych wskazań do pilnego leczenie, o tyle mielopatia w badaniu neurologicznym wymusza szybkie działanie.

Dermatomy. W zależności od lokalizacji bólu można określić, który korzeń jest uciśnięty. Na przykład ból promieniujący do kciuka może być spowodowany uciskiem na korzeń na poziomie C5/C6.

Obecnie w diagnostyce rwy ramiennej wykorzystuje się szereg badań dodatkowych, z ktorych diagnostyka obrazowa ma kluczowe znaczenie. Badaniem najczulszym, często pozwalającym dokładnie wykazać przyczynę dolegliwości jest MRI, czyli badanie rezonansu magnetycznego. Nowoczesne urządzenia znakomicie obrazują korzenie nerwowe a także krążki międzykręgowe i więzadła. Z kolei tomografia komputerowa, wykorzystująca promienie rentgenowskie, lepiej nadaje się do obrazowania kości, na przykład w złamaniach. Zwykłe, przeglądowe zdjęcie RTG rzadko wnosi nowe informacje w diagnostyce rwy ramiennej spowodowanej chorobą zwyrodnieniową.

Poza diagnostyką obrazową należy wspomnieć o badaniu EMG, polegającym na ocenie przewodnictwa nerwów. EMG bywa pomocne zwłaszcza w kontrowersyjnych przypadkach, gdy nie udaje się ustalić jednoznacznie przyczyny na podstawie MRI.