表现为脓尿，白细胞脂酶试验呈阳性反应，还可发现白细胞管型、菌尿，有时可伴显微镜下血尿或肉眼血尿，尤其是布鲁杆菌、奴卡菌及放线菌(包括结核杆菌)感染时。偶见微量蛋白尿，如有较多蛋白尿则提示肾小球受累及。
95%以上由革兰阴性菌引起。除特殊情况外,尿培养出现2种以上细菌多提示标本污染。以往认为清洁中段尿培养菌落计数> 105CFU/ml有临床意义, 104～105/ml为可疑，如同时并有明显症状时，仍有诊断价值，但应复查；＜104/ml则感染可能很小，＜103/ml则常为污染。对繁殖力低的细菌如肠球菌、粪链球菌等，如尿中细菌数达5×103/ml也有诊断意义。。
双侧输尿管导管法准确性很高，但必须通过膀胱镜或经皮穿刺肾盂取尿，为创伤性检查而不常用。
膀胱冲洗法简便易行, 且准确度大于90%。具体方法为：从导尿管中注入一定量含抗生素的生理盐水进行膀胱灭菌，再以盐水冲洗，然后收集流入膀胱内的尿液作培养，每10分钟取尿标本1次，连续3次。如为肾盂肾炎，则为阳性，且菌落数依次上升。
对慢性肾盂肾炎或久治不愈患者，视需要可分别行尿路平片、静脉肾盂造影、逆行肾盂造影及排尿时膀胱输尿管造影，以检查有无梗阻、结石、输尿管狭窄或受压、肾下垂、泌尿系先天性畸形以及膀胱输尿管反流现象等。
可了解分肾功能、尿路梗阻、膀胱输尿管反流及膀胱残余尿情况。慢性肾盂肾炎分泌段斜率降低、峰顶变钝或增宽而后移，排泄段起始时间延迟，呈抛物线状。
该检查是目前应用最广泛、最简便的方法，它能筛选泌尿道发育不全、先天性畸形、多囊肾、肾动脉狭窄所致的肾脏大小不匀、结石、肾盂重度积水肿瘤及前列腺疾病等。
病理肉眼观察可见患肾肿大，肾包膜和肾周组织常增厚和粘连。病变可为局限于肾脏一极的单个肿瘤样病变，也可呈弥漫多发性病变。肾盂、肾盏扩张，且含有脓样液体或结石(常为鹿角形石)或二者均有。肾实质，尤其是扩张的肾盂周围的组织被橙黄色柔软的炎组织所代替，周围常伴有多个小脓肿。肉眼下此肿块可能被误认为肾细胞癌，但是，结石、梗阻、脓肿、脓性物质和局限于邻近肾盂、肾盏的黄色组织的存在均有力地提示了炎症性损伤而非肾细胞癌。然而曾有报告该病可在同侧或对侧合并有肾细胞癌或肾盂的移行细胞癌。
显微镜观察镜下见橙黄色病变由炎症组织造成，其组成为大的泡沫巨噬细胞、细胞质呈颗粒状的小巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞、浆细胞和成纤维细胞。肾盂黏膜周围可见大量的中性粒细胞和坏死组织碎片，偶尔可见异物巨细胞。泡沫巨噬细胞的胞浆，特别是颗粒小巨噬细胞的胞浆，PAS染色呈强阳性。
本病的X线表现缺乏特异性，可见局灶或弥漫性损伤，且X线表现取决于有无梗阻、结石等异常。80%的患者静脉肾盂造影(IVP)可发现带有结石的病肾无功能。弥漫性损伤者,常见肾盏畸形不规则；局灶性损伤者，常表现为囊性或肿块内空洞，且其中有充盈缺损。
肾血管造影时，可见大多数黄色肉芽肿病变区血管减少或完全无血管。虽可见肾内小动脉但无周围血管分支，然而也有些病例显示血管增多。单靠血管造影无法区分黄色肉芽肿是肾盂肾炎的无血管孤立肿块还是坏死性无血管的腺癌。CT则有助于诊断，特别是能识别侵犯肾周脂肪的炎症。MRI也有助于诊断。
