Диагностика основывается на анамнезе, при пальпации удается выявить гидронефроз в поздних стадиях, когда почка значительно увеличена и прощупывается. Более информативным методом исследования при гидронефрозе является хромоцистоскопия, при которой обнаруживается значительное запаздывание или отсутствие выделения индигокармина со стороны пораженной почки.
Рентгенологическое исследование почки — основной метод диагностики гидронефроза. На серии внутривенных урограмм — замедленное накопление контрастного раствора в расширенных лоханке (лоханках) и чашечках. На урограммах — расширенная, округлой формы лоханка, расширенные чашечки. При значительном нарушении функции почки контрастный раствор может накопиться в достаточной концентрации лишь через 1-2 ч или вовсе не выделиться больной почкой.
Дополнительными методами диагностики являются радионуклидная ренография и сканирование почек, устанавливающие степень нарушения функции почек; ультразвуковое сканирование выявляет при гидронефрозе полость с однородной жидкой средой.
Вследствие сходства симптомов, гидронефроз следует дифференцировать от почечнокаменной болезни. При опухоли почки, в отличие от гидронефроза, пальпируемая почка плотная и бугристая. При поликистозе бугристые почки прощупываются с обеих сторон.