Wstępne rozpoznanie cukrzycy ustala się na podstawie objawów chorobowych. Rozpoznanie ostateczne jest dokonywane na podstawie wyników badań laboratoryjnych, spośród których najważniejsze to oznaczenie zawartości cukru w moczu i we krwi.
Mocz ludzi zdrowych nie zawiera cukru i dlatego też obecność w nim cukru glukozy (cukromocz — glukozuria) jest znamienna dla cukrzycy, jakkolwiek zdarzają się (bardzo rzadko) przypadki cukromoczu spowodowanego nieprawidłową funkcją nerek, czyli cukromoczu nerkowego. Przy nieprawidłowej tolerancji glukozy, w cukrzycy łagodnej, a często w cukrzycy u ludzi starych może nie być cukru (glukozy) w moczu, bądź też może on się pojawiać tylko w niektórych porcjach moczu. Dlatego też w rozpoznaniu cukrzycy, a przede wszystkim w kontroli jej wyrównania, określa się zawartość cukru w moczu dobowym (zbieranym przez 24 godziny). Ponieważ badanie cukru w moczu przy użyciu metod konwencjonalnych (próba Nylandera, próba Fehlinga) może dawać tzw. fałszywy wynik dodatni w przypadku obecności w moczu innych niż glukoza cukrów (fruktoza, pentozy), a także w razie obecności innych substancji redukujących, jakie mogą pojawiać się w moczu u osób przyjmujących niektóre leki (większe ilości hydrazydu kwasu izonikotynowego, streptomycyny, oksyterracyny, związków salicylu, witaminy C i innych), obecnie coraz częściej stosuje się w tym celu swoiste dla glukozy „suche testy” enzymatyczne.
Glukoza jest niezbędnym składnikiem krwi i od jej poziomu we krwi zależy zaopatrzenie mózgu w ten cukier. Prawidłowy poziom glukozy we krwi żylnej oznaczony metodą enzymatyczną wynosi na czczo 65-95 mg% (3,6-5,3 mmol/1), we krwi kapilarnej (pobranej z opuszki palca lub płatka ucha) jest o 10-15 mg% (o 0,55-0,83 mmol/1) wyższy. W ciągu dnia (doby) poziom ten wzrasta po posiłkach, z tym że u ludzi zdrowych nie przekracza we krwi żylnej 160 mg% (8,9 mmol/1) w godzinę i 120 mg% (6,7 mmol/1) w 2 godz. po posiłku.
W cukrzycy typu 1 poziom glukozy we krwi na czczo jest z reguły znacznie podwyższony (hiperglikemia), na ogół przekracza 200 mg% (11,1 mmol/1), i ten wynik wraz z równoczesnym stwierdzeniem obecności cukru w moczu pozwala potwierdzić rozpoznanie choroby. W cukrzycy typu 2 poziom glukozy we krwi na czczo bywa najczęściej również podwyższony, jednak nieraz może być prawidłowy, natomiast zawsze jest podwyższony po posiłkach. Dlatego w ostatnich latach coraz powszechniej oznacza się, zwłaszcza w warunkach ambulatoryjnych, poziom glukozy w 2 godz. po śniadaniu. W razie trudności diagnostycznych wykonuje się test doustnego obciążenia glukozą. Wg zaleceń Komitetu Ekspertów Światowej Organizacji Zdrowia z 1979 r. osobom dorosłym podaje się do wypicia roztwór zawierający 75 g glukozy rozpuszczonej w 250-300 ml wody (dzieciom podaje się 1,75 g glukozy na kg masy ciała do maksymalnej dawki 75 g) i oznacza poziom glukozy we krwi przed i w 2 godziny po spożyciu testowej dawki glukozy. Badanie to pozwala nie tylko rozpoznać (lub wykluczyć) cukrzycę, ale także łagodniejsze zaburzenie określone mianem nieprawidłowej tolerancji glukozy.
W kontroli cukrzycy znaczenie ma także badanie moczu na obecność acetonu. Wykonuje się je przy użyciu ketotestu, przy czym dodatni wynik tej próby charakteryzuje się wystąpieniem zabarwienia od lawendowego (1 +) do purpurowofioletowego (4 +). Obecność acetonu w moczu chorego na cukrzycę dowodzi głębokich zaburzeń metabolicznych i wymaga natychmiastowej konsultacji lekarskiej. Niewielkie ilości acetonu (1 + ) mogą pojawiać się w moczu u ludzi zdrowych po dłuższym głodzeniu.