Duyu bütünleme bozukluğu genellikle bu konuda uzmanlaşmış bir ergoterapist tarafından teşhis edilir. Tanı koyma süreci genellikle tarama, yani uzmanın daha kapsamlı bir değerlendirme aşamasına geçmeden önce önemli belirtilerin olup olmadığını anlamak için yaptığı bir incelemeyle başlar. Bu aşama sonunda terapist uygun görürse değerlendirmeye devam edilir. Değerlendirme sürecinin içinde standart testler, detaylı klinik gözlemleri ve ebeveynlerden alınan raporlar bulunur. Bazı durumlarda psikolojik değerlendirme, konuşma/dil becerisi değerlendirmesi, genel sağlık ve fiziksel değerlendirme de yapılabilir.
Duyu bütünleme bozukluğu olan bir kişiye yanlış tanı konulabilir. Bu konuda karşımıza çıkan en yaygın yanlış tanı depresyon ve anksiyetedir. Duyu bütünleme bozukluğu kişinin günlük yaşamda sürekli rahatsız hissetmesini, gergin olmasını, yaşıtlarından farklı hissetmesine sebep olabilir. Bu da depresyon veya anksiyeteye yol açabilir.
Çoğu zaman zihinsel hastalık tanısı konduktan sonra bunun sebebini öğrenmek, derine inmek yerine ilaç tedavisine başvurulup sorunun ortadan kalkması bekleniyor. Sorunun asıl kaynağı tedavi edilmediği için de hiçbir şey değişmiyor. Bu yüzden psikolojik, gelişimsel, davranışsal sorunların ortadan kaldırılmasında en önemli adım doğru teşhistir.