羊布氏杆菌病的诊断方法主要有两种：临床诊断和实验诊断。
临床诊断
根据流行病学，流产胎儿、胎衣的特征及母羊不育等症状可作出初步诊断，确诊须进行实验室诊断。
实验诊断
主要根据病原学检查、血清学检查和变态反应检查情况做出诊断。
病原学检查：抹片检查取胎盘绒毛叶组织、流产胎儿胃液或阴道分泌物作抹片，用改良的齐尔一尼尔森石炭酸复红原液(碱性复红1克，溶于10毫升纯乙醇中，加入90毫升5%的石炭酸水溶液，混匀即成)的1:10稀释液染色10，用0.5%醋酸溶液脱色20秒，冲洗后，用1%美蓝复染20秒，镜检。布氏杆菌染成红色，背景为蓝色。布氏杆菌大部分在细胞内，集结成团，少数在细胞外。衣原体和胎儿弧菌也引起流产，在抹片中也染成红色，但形态与布氏杆菌不同，可资区别。
分离培养鉴定是诊断布氏杆菌病可靠的方法，只要从病羊体内或排出物中发现病原体确诊。但由于患病动物身体状态、感染时期和发病过程等原因，往往不易检查出病原。因此，在进行分离培养时，应选择适宜时机（如产后），采取适宜病料（如胎儿和产后排出物及病羊的网状内皮细胞等），用适宜培养基分离培养才能成功。一般是将被检材料接种于两个同样的选择培养基（每100毫升基础培养基，如血清葡萄糖琼脂、血清马铃薯浸液琼脂、胰酶消化蛋白胨琼脂、血清马丁汤琼脂中加入抑菌药物：放线菌酮10毫克，杆菌肽25单位，多粘菌素（B6单位）平板，一个置10%二氧化碳（CO2）环境37℃培养，一个置普通温箱37℃培养，逐日观察，通常在3-10天可出现生长，然后移植于血清葡萄糖琼脂纯化。如符合下述全部条件，可认为是布氏杆菌属的细菌：细小的革兰氏阴性球杆菌，无芽胞、荚膜和鞭毛，不运动，需氧，接触酶阳性，糖发酵，甲基红试验（MR），维培试验（VP），吲哚、柠檬酸盐利用等反应均为阴性，光滑型菌落能与布氏杆菌阳性血清凝集，粗糙型菌落能与布氏杆菌R血清凝集。
