Tes utama untuk trombositopenia meliputi tes darah rutin, apusan darah, dan tes lebih lanjut untuk penyebab penyakit, termasuk skrining virus, indikator penyakit autoimun, kadar bahan hematopoietik, dan penilaian keseluruhan penyakit sistemik seperti fungsi tiroid, hati dan ginjal. Jika kelainan hematologis dianggap sebagai kemungkinan, pemeriksaan sumsum tulang, termasuk apusan cairan aspirasi sumsum tulang dan biopsi sumsum tulang, sering kali diperlukan. Beberapa tes pencitraan seperti ultrasonografi, CT, magnetic resonance imaging (MRI) dan PET-CT juga sering membantu dalam menentukan penyebab trombositopenia.