如果怀疑肾结石，则应对肾脏、输尿管和膀胱进行影像学检查，以证实存在结石以及评估尿路梗阻的体征，如肾积水。检测到输尿管结石时，医生会通过结石大小和位置来预测其自行排出的可能，并指导治疗。此外，CT上的结石密度和外观有时可以预测结石的矿物成分，这对治疗有重要指导作用，影像学检查发现肾盂输尿管扩张也提示最近可能排出了输尿管结石。
在胆囊内的胆结石可通过腹部超声检查到，结合临床症状可初步诊断。在胆管内的胆结石最先进行的影像学检查通常也是腹部超声，但内镜下逆行胰胆管造影（ERCP）是诊断胆管结石的金标准。其他检查包括磁共振胆胰成像（MRCP）和内镜超声（EUS），该病的诊断多依赖于影像学检查结果，在检查过程中找到胆石或胆泥即可诊断。
结石所引起的腹痛等临床症状常须与以下疾病进行鉴别：
肾盂肾炎也常常表现为腰痛、发热和脓尿，但未出现并发症的结石患者很少会发热。
由异位妊娠引起的疼痛有时会被误诊为肾绞痛，该病患者有性生活史，可作为与其他腹痛的鉴别点，另外可通过肾脏和盆腔超声进行鉴别。
可能表现为绞痛，但通常不伴有血尿。此外，明显的恶心呕吐是肠梗阻的特点，腹部压痛为憩室炎和阑尾炎的特征，而不是肾结石的特征。
部分情况下会表现为腰痛，于月经来潮前不久或与月经来潮同时发生，一般排除其他疾病或根据明显的疼痛周期规律可诊断为痛经。
