El diagnóstico de la enfermedad celíaca incluye la anamnesis y la observación objetiva del paciente, la búsqueda de anticuerpos específicos y autoanticuerpos en su sangre, la realización de la prueba de breath de sorbitol, el examen de las heces, y, en última instancia, el examen estándar de oro: la biopsia duodenal.
En la fase preliminar, su médico tratará de resaltar los síntomas típicos de la enfermedad celíaca, esencialmente de origen gastrointestinal e incluyen dispepsia, diarrea o estreñimiento, malestar, flatulencia y distensión abdominal, pero en una etapa avanzada se combinan desnutrición: baja estatura en niños, retraso puberal, pérdida de peso, anemia por deficiencia de hierro y folatos, deficiencia vitamínica, osteoporosis y osteomalacia.Sin embargo, esta patología presenta síntomas diversos y heterogéneos que pueden presentarse de forma severa o muy matizada.
Entre las primeras pruebas se evalúa la determinación en sangre de anticuerpos particulares y autoanticuerpos, como la transglutaminasa anti-tisular , anticuerpos anti-endomisil y anticuerpos antigliadina .
Si los niveles de estos anticuerpos parecen estar por encima de lo normal, el paciente es probablemente celíaco, por lo que puede ser candidato a exámenes de confirmación adicionales. Los pacientes con altos títulos de anticuerpos anti-endodélicos transglutaminasos y anti-endomisio tienen una probabilidad de más del 95% de ser celíacos.
Luego se podría continuar con la prueba de Breath Sorbitol, un examen diagnóstico particularmente útil en la fase de cribado de la celiaquía.
Se administra al paciente 5 gramos de sorbitol y se mide regularmente la concentración de hidrógeno en el aire espirado. Si este aumento significa que el sorbitol ha escapado a la absorción en el intestino delgado y ha sido fermentado por la flora bacteriana del colon, con la producción de gases intestinales entre los cuales precisamente el hidrógeno.
Una prueba de resistencia al sorbitol indica un problema de malabsorción intestinal, común entre los sujetos celíacos pero también a otras enfermedades, por ejemplo en caso de insuficiencia pancreática, síndrome de contaminación bacteriana de tenue, Síndrome de intestino corto y enfermedad de Crohn.
El examen que deja menos espacio a errores metodológicos y de interpretación de los resultados es sin embargo la biopsia duodenal.  Se trata de un examen invasivo, realizado en los sujetos positivos en las pruebas anteriores para obtener la confirmación diagnóstica de la enfermedad celíaca.
El examen se efectúa mediante esofagogastroduodenoscopia, durante la cual se introduce un tubo largo y fino flexible a través de la cavidad oral y se hace descender a lo largo del esófago hasta el estómago y el primer tramo del intestino. Este instrumento está equipado con una cámara con una fuente de luz y a través del tubo se pueden deslizar micro-instrumentos quirúrgicos para retirar pequeñas muestras de la mucosa intestinal, posteriormente observadas en el laboratorio.