Поєднання типової клінічної картини з можливістю зараження бруцельозом (за даними анамнезу) і високим титром агглютинирующих антитіл до Brucella spp. підтверджує діагноз навіть при негативних результатах посіву крові і біопсії. Антитіла в сироватці можна виявити за допомогою реакції аглютинації (реакції Райта), проби з 2-меркаптоетанолом на IgG, проби Кумбса та ІФА.
У серодіагностики зазвичай використовують антигени Bracella abortus. які дають перехресні реакції з антитілами до Brucella melitensis і Brucella suis. але не до Brucella canis. Наборів для визначення титру антитіл до Brucella canis в продажу немає; в США це дослідження можна провести тільки в Центрі з контролю захворюваності. Через феномена Прозона (гальмування реакції антиген-антитіло надлишком антитіл) в реакції аглютинації може бути отриманий помилково негативні результати, тому слід використовувати як низькі, так і високі розведення сироватки.
В ендемічних районах діагностично значущим вважається титр антитіл 1: 320-1: 640, в інших - 1: 160. В ендемічних районах високий титр антитіл мають багато здорові люди, що виявляється при обстеженні донорів. Тому для підтвердження діагнозу дослідження повторюють через 2-4 тижні, щоб виявити подальше підвищення титру антитіл. Високий титр IgM-антитіл свідчить про недавньому зараженні, IgG - про поточну інфекції. Відносно низький титр IgG-антитіл може бути результатом перенесеної або леченной інфекції.
Вважають, що високочутливим і специфічним методом діагностики бруцельозу стане ПЛР.
При підозрі на бруцельоз дуже важливий тісний контакт лікаря з мікробіологом. Культури слід інкубувати до 6 тижнів з пересівом на кров'яний агар (при цьому одну з парних чашок Петрі поміщають в атмосферу з 10% СО2) і на спеціальні середовища. З крові і кісткового мозку збудника вдається виділити у 50-70% хворих. Кількість лейкоцитів в крові зазвичай в нормі, але іноді знижено. Спостерігається відносний лімфоцитоз. Можуть розвинутися тромбоцитопенія і ДВС-синдром. Іноді підвищуються концентрація білірубіну і активність печінкових ферментів в сироватці.
Для виявлення патології кісток і суглобів використовують рентгенографію, сцинтиграфію кісток, КТ та МРТ. Сцинтиграфія кісток чутливіші рентгенографії, зокрема, вона дозволяє швидше виявити ураження хребта і інших кісток. КТ застосовують для уточнення ступеня ураження хребта і виявлення переходу інфекції на хребетний канал. МРТ - метод вибору в діагностиці бруцельозного спондилита. вона дошкульніше сцинтиграфії кісток і КТ.
На рентгенограмі хребта в бічній проекції виявляють склероз кістки з деструкцією і ерозією переднього краю верхньої замикаючої пластинки. У міру прогресування хвороби спостерігаються формування остеофітів і звуження міжхребцевого проміжку.
При гнійному моноартрите на рентгенограмі виявляють суглобової випіт і набряк м'яких тканин без руйнування суглобових поверхонь і кісток.
При сцинтиграфії кісток можна виявити підвищений накопичення ізотопу в крижово-клубових суглобах і поперекових хребцях навіть тоді, коли на рентгенограмі змін немає. МРТ виявляє дифузне посилення сигналу від уражених хребців, звуження хребетного каналу і розмитість задніх кордонів хребців.