El diagnóstico de estas enfermedades puede ser prenatal, o postnatal.

El diagnóstico prenatal, se realiza mediante determinación de niveles de de alfa-fetoproteina sérica materna del segundo trimestre (MSAFP) y el ultrasonido fetal. El test MSAFP mide el nivel de una proteína llamada alfa-fetoproteina (AFP), segregada de forma natural por el feto y la placenta. Durante el embarazo una pequeña cantidad de AFP normalmente cruza la placenta y entra en el torrente sanguíneo materno. Pero si aparecen niveles altos anormales de ésta proteína en el torrente sanguíneo materno, eso puede indicar que el feto tiene un defecto del tubo neural. Esta determinación o test MSAFP, no es específica para disrafismo espinal y no puede determinar categóricamente la presencia de esta patología, es decir es inespecífico, pero sugiere le diagnóstico. De acuerdo a los resultados, se pueden solicitar más pruebas, como Ultrasonido Fetal o amniocentesis para ayudar con el diagnóstico.

Postnatalmente, el diagnóstico en el caso de disrafismo abierto, es por clínica, ya que encontramos una malformación evidente anatómica en la espalda del niño, que en orden de frecuencia es lumbosacro, cervical y posteriormente torácico. Se puede observar salida de líquido e incremento de volumen o tumoración que cuenta con una porción central u orificio que en ocasiones secreta líquido cefalorraquídeo (conducto ependimario), porción periférica blanquecina que es la médula espinal abierta (plácoda) y perímero que contiene porciones rojizas y cristalinas en su conjunto pueden ser esbozos de piel y/o aracnoides. El tejido puede estar «inflamado», o «plano» dependiendo si está abierto y fugando líquido o no hay ruptura momentanea. Neurológicamente, la exploración presenta déficit de movimiento y sensibilidad de acuerdo al nivel de afectación, siendo lo más frecuente parálisis ya sea flácida o espástica de extermidades inferiores, y grados variables de disfunción de esfínteres.

Los casos postnatales de disrafismo cerrado, clínicamente pueden evidenciarse por cambios en coloración en la columna vertebral y piel, como nevos pigmentados únicos, cabello, manchas rojizas, u orificios pequeños. Por su parte la columna vertebral puede manifestar cierta desviación, que puede ser perceptible o nó.  La sintomatología agregada es, descontrol de esfínteres (evidente comunmente despues de los 3 años de edad), asimetria en una extremidad o malformación podálica. Para asegurar el diagnóstico,  es necesario la realización de estudios de radiografía simple de columna, tomografía de columna y casi invariablemente, como estudio estándar de oro para malformaciones espinales, la Resonancia Magnética Nuclear.