医生会通过腹痛症状，以及体格检查时的腹部压痛、反跳痛、腹肌紧张，做出初步诊断。
需要注意的是，由于引起腹膜炎的疾病繁多，明确腹膜炎病因才是诊治的关键。
医生会根据患者病史、症状等，选取合适的辅助检验和检查。
原发性腹膜炎需与继发性腹膜炎、肺炎或泌尿系统感染相鉴别。
腹腔穿刺液最具有诊断价值，涂片若有革兰阴性杆菌或培养出多种内源性细菌则多为继发性腹膜炎。另外，继发性腹膜炎的病史与原发性腹膜炎也不同。
也可有发热及腹痛，有时不易与儿童原发性腹膜炎相鉴别。但腹部体征常限于一侧，胸部或尿液检查常有异常。
当继发性腹膜炎表现轻微或不典型时，需注意和下列疾病相鉴别。
心绞痛、胸膜炎或肺炎引起的腹痛属神经反射性质，常限于一侧，而非全腹。一般无胃肠道症状。腹肌紧张不明显，肠鸣音正常。心肺检查常有阳性发现。
急性胃肠炎、中毒性痢疾等都可有急性腹痛。腹痛前常有发热伴有腹泻。腹肌紧张不明显，肠鸣音活跃。大便检查常能提示诊断。
如是由腹膜后感染引起的麻痹性肠梗阻，则常有腰背部叩痛和腰大肌刺激征，通过CT检查常能发现原发病灶。
脑血管疾病，尿毒症等也可伴麻痹性肠梗阻。但麻痹性肠梗阻的主要症状是腹胀，腹部压痛和肌紧张较轻，X线片示全肠道扩张。
也可有腹痛，腹部压痛但肠鸣音正常。结合病史和体征不难诊断。
刺激压迫脊神经也可引起腹痛及肌紧张，X线和神经系统检查有助于诊断。
