โรคคาวาซากิวินิจฉัยจากอาการและอาการแสดงทางคลินิกร่วมกับผลตรวจทางห้องปฏิบัติการ ทั้งนี้ยังไม่มีการตรวจทางห้องปฏิบัติการตัวใดตัวหนึ่งที่จำเพาะต่อโรคนี้[8] การวินิจฉัยโรคนี้ให้ทันเวลาจึงต้องอาซัยการซักประวัติและตรวจร่างกายโดยละเอียด[16] ซึ่งอาจทำได้ยากโดยเฉพาะในช่วงต้นของการดำเนินโรค ผู้ป่วยจำนวนมากไม่ได้รับการวินิจฉัยแม้ไปรับบริการที่สถานพยาบาลมาแล้วหลายแห่ง มีโรคอื่นๆ อีกหลายโรคที่มีอาการคล้ายกันและเป็นโรคร้ายแรงที่ต้องถูกนำมารวมอยู่ในการวินิจฉัยแยกโรค เช่น ไข้ดำแดง กลุ่มอาการช็อกจากพิษ ข้ออักเสบไม่ทราบสาเหตุในเด็ก และภาวะพิษจากปรอท[17]

อาการตามแบบฉบับในการวินิจฉัยโรคคาวาซากิคือ มีไข้ห้าวันขึ้นไป[18] และมีอาการตามเกณฑ์วินิจฉัยต่อไปนี้อย่างน้อย 4 จาก 5 ข้อ ได้แก่[19]

1. ริมฝีปากหรือช่องปากแดง หรือริมฝีปากแตก
2. มีผื่นตามตัว
3. มือเท้าบวมหรือแดง
4. ตาแดง
5. ต่อมน้ำเหลืองที่คอโต ขนาดไม่ต่ำกว่า 15 มิลลิเมตร

มีผู้ป่วยโรคคาวาซากิจำนวนมากโดยเฉพาะที่เป็นเด็กเล็กไม่ได้แสดงอาการครบตามเกณฑ์ในช่วงแรก ปัจจัยผู้เชี่ยวชาญส่วนหนึ่งแนะนำให้เริ่มการรักษาโรคคาวาซากิไปเลยในผู้ป่วยที่มีเกณฑ์วินิจฉัย 3 ข้อ และมีไข้มา 3 วัน โดยเฉพาะในรายที่มีผลตรวจทางห้องปฏิบัติการอื่นๆ เข้าได้กับโรคคาซากิ นอกจากนี้แล้วยังอาจวินิจฉัยโดยการตรวจเจอหลอดเลือดหัวใจโป่งพองได้อีกทาง