Podstawowym warunkiem efektywnej terapii jest dokładne rozpoznanie. Diagnoza zaburzeń integracji sensorycznej obejmuje 3 spotkania, których elementy przedstawiają się następująco:
- Wywiad z rodzicami – szereg pytań, zadanych rodzicom przez terapeutę, na temat ciąży, porodu, rozwoju dziecka, a także jego chorób, trudności i preferencji.
- Kwestionariusze – uzupełnienie wywiadu, ukierunkowane na uzyskanie bardziej szczegółowych informacji o dziecku.
- Obserwacja kliniczna – terapeuta zaleca dziecku wykonanie pewnych zadań; sposób ich realizacji stanowi źródło wniosków na temat napięcia mięśniowego, koordynacji, równowadze, motoryce czy reaktywności pacjenta.
- Testy – standaryzowane, przeznaczone dla dzieci powyżej 4-roku życia testy, które umożliwiają określenie poziomu percepcji, koordynacji, praksji, czucia (ruchu i ciała), zdolności grafomotorycznych.
- Omówienie i podsumowanie diagnozy, przedstawienie planu terapii – terapeuta zapoznaje rodziców z wynikami badań, proponuje plan terapii i przekazuje zalecenia względem pracy w domu.
W przypadku niemożności wykonania obserwacji klinicznej/testów terapeuta dokonuje obserwacji spontanicznej. Miejscem takiego badania jest sala terapeutyczna.