橋本病の検査は、血液検査により甲状腺ホルモン（FT3、FT4）や甲状腺刺激ホルモン（TSH）の濃度を調べます。橋本病によって甲状腺機能が低下した場合、FT3・FT4値は低値になり、一方で甲状腺ホルモンが不足していると感知した脳下垂体ではTSHが多く分泌されます。また同様に血液検査で自己抗体の抗サイログロブリン抗体（TgAb）や抗甲状腺ペルオキシダーゼ抗体（TPOAb）の有無を調べ、いずれかが陽性だった場合に橋本病と診断されます。

甲状腺エコー検査では、甲状腺は基本的には全体的に腫れぼったく、炎症が起こっている影響で表面に凸凹がみられ、内部も全体的に粗くみえることが多いです。