חלק מהפרשנים סבורים כי יש מספיק רמזים בסיפור כדי לקבוע שהתובעת היא האם האמיתית. זאת בעיקר בשל הבמה הנרחבת שהיא מקבלת לשטוח את טענותיה, לעומת תגובתה הלקונית של הנתבעת. כנגד זאת נטען כי ההכחשה הלקונית של הנתבעת איננה מפלילה, כי נטל ההוכחה מוטל על התובעת, ובמצב זה אין לצפות מהנתבעת שתפליג בדיבורים העלולים לסבך אותה. יש המצביעים על דמיון סגנוני בין דברי התובעת לדברי אם הילד החי, המרמז לכאורה על זהות בין השתיים: כך למשל, הן התובעת והן האם האמיתית משתמשות בביטוי "בי אדוני", המביע נימוס והכנעה. משה גרסיאל סבור שהצירוף "הָאִשָּׁה הָאַחֶרֶת" איננו ציון נייטרלי לנתבעת אלא הוא נושא קונוטציה שלילית. הצירוף מופיע במקרא פעמיים נוספות, ובשתיהן הוא מציין את מי שאיננה אשתו הלגיטימית של הבעל. זקוביץ מנתח את מבנה הסיפור ומחלק אותו לשלושה חלקים: עדות הנשים (יז-כב); תגובת המלך (כג-כה); ותגובותיהן של שלוש הדמויות (כו-כז). בסיפור שלוש דמויות, שלושה חלקים, ובכל חלק שלושה היגדים. הוא מסיק מניתוח זה כי הדוברת הראשונה, התובעת, היא האם האמיתית. סדר חשיבותן של הדמויות משתקף במספר ההיגדים שניתן בפיהן, בסדר יורד: המלך, התובעת והנתבעת.
פרשנים אחרים סבורים שדווקא הנתבעת היא האם האמיתית. המלבי"ם ציין כי סדר דבריהן של הנשים שונה, הן בשלב העדות והן בסיכומו של שלמה, כאשר האישה הנתבעת (שהיא לפי סברה זו האם האמיתית) אומרת "בְּנִי הַחַי וּבְנֵךְ הַמֵּת" ואילו התובעת (המעלילה על חברתה לשווא) אמרה "בְּנֵךְ הַמֵּת וּבְנִי הֶחָי" - כל אחת הדגישה תחילה את החשוב לה. עם זאת, הצגת הדברים: "בְּנִי הַחַי וּבְנֵךְ הַמֵּת... בְּנֵךְ הַמֵּת וּבְנִי הֶחָי" יוצרת מבנה כיאסטי, ויש הרואים בו מאפיין סגנוני שאין להסיק ממנו על זהות האם האמיתית, ואולי נועד להדגיש את המבוי המשפטי הסתום שיצרו עדויותיהן הסותרות של הנשים. פרט נוסף שעשוי לרמוז על אשמתה של התובעת הוא העובדה שהיא מתארת סיבת מותו של בנה של האשה השנייה: "אשר שכבה עליו", בעוד שעל פי עדותה היא עצמה ישנה באותו זמן. מכך ניתן להסיק שהתובעת מתארת את שקרה לה בעצמה. כתשובה לכך נטען שהתיאור שבפי התובעת הוא שחזור הגיוני בהינתן עובדת מותו הפתאומי של תינוק בריא למראה, שישן בחיקה של אמו; לפי הסבר אחר, ניסוח דבריה של התובעת מאפשר את ההבנה שהיא הייתה ערה בשעת מותו של התינוק והייתה עדה לכך, וישנה רק בזמן החלפת התינוקות. סבור שהמחבר אכן שתל רמזים לכך שהנתבעת היא האם האמיתית, אך אין לחפש את הרמזים הללו בדברי הנשים עצמן אלא בדברי המספר, שהרי לא ייתכן שהקורא יוכל לפענח את המקרה רק מתוך בחינת העדויות - דבר ששלמה עצמו לא היה מסוגל לעשות. לדעתו, הצירוף החוזר "וזאת אומרת" (כולל ו"ו החיבור) מאפשר לעקוב אחר זהותה של התובעת לאורך הסיפור, וממילא להסיק שהיא משקרת והנתבעת היא האם האמיתית. הנחה זו יוצרת מבנה עקבי שבו דברי הנשים מוצגים לסירוגין לאורך הסיפור כולו, גם כשהם ניתנים בדיבור ישיר וגם כשהם מצוטטים על ידי שלמה (פסוק כג).
מבחן החרב.
מקריאה פשוטה בסיפור ברור שאין לייחס לשלמה המלך כוונה אמיתית להרוג את הילוד על ידי חצייתו לשניים, וכך סבורים גם רובם המוחלט של הפרשנים. לפי פירוש זה, לא היה זה אלא תכסיס מבריק שמטרתו לחשוף את טבען הסמוי המנוגד של שתי הנשים, שעל פני השטח אין להבחין ביניהן. מאחורי מבחן החרב עומדת ההנחה, המבוססת על היכרות עם טבע האדם, שרצונה העמוק של אמו של הילד יהיה לשמור על חייו, גם במחיר ויתור על החזקתו; ואילו זו שאיננה אמו פועלת מקנאה וכל רצונה הוא שאחרים לא יקבלו את שנלקח ממנה.
למרות זאת, יש מחז"ל שהעלו ביקורת קשה על דרכו של שלמה ועל הסיכון שנטל בהכרעתו הראשונית. במדרש רבה (קהלת רבה, פרשה י סימן טז) מציין רבי יהודה: . גדליה ויוספה רחמן סבורים ששלמה הורה לחצות את הילד, ביודעו שההוראה איננה ניתנת לביצוע מעשי - לא ניתן לחצות ילד לשני חלקים שווים - ולכן לא נטל כל סיכון במקרה שמבחן החרב היה נכשל.
יש הסבורים ששלמה ידע כבר בשלב העדויות מי היא האם האמיתית, ולא הזדקק למבחן החרב לשם כך, אלא שהוא לא חפץ בהכרעה שתיראה שרירותית. הוא ערך את המבחן לאימהות רק כדי להוכיח בראיה חותכת את שכבר היה ידוע לו, באופן שיהיה ברור לכל הנוכחים באולם ואף לכל העם. בשאלה זו עסקו בעיקר פרשני ימי הביניים. אברבנאל סבר ששלמה המלך הסיק לפי התנהגותן וצורת דיבורן של הנשים, של מי התינוק. לדעת רבי יוסף קרא, ניתן היה להבחין בהבדל בגיל הילדים, שנולדו כאמור בהפרש של שלושה ימים, לפי מאפייניהם הגופניים.
חז"ל מייחסים את הכרעתו הסופית של שלמה להתגלות שמימית שגיבתה את מסקנותיו:
יש הסבורים, בניגוד לרובד הגלוי של הסיפור, ששלמה המלך לא ביקש כלל לבחון מי היא האם הביולוגית (דבר שאולי ניתן היה להוכחה בדרכים ישירות יותר), אלא מי היא האם הראויה, מי היא זו שתחוס על הילד ותקריב הכל למענו. לשם כך נועד מבחן החרב.
פרשנים הצביעו על תפקידה הסמלי של החרב בסיפור. בויקן סבור שהחרב מסמלת את סמכותו של המלך לחרוץ משפט. ג'ינה הנס-פיאצה סבורה שבנוסף למשמעות זו, החרב עשויה לסמל גם את הפוטנציאל האלים שבאישיותו של שלמה. פעולת זימון החרב יוצרת עמימות בטקסט ומאפשרת את שתי הפרשנויות הללו.
גזר הדין.
בעת מתן גזר הדין הסופי, שלמה חוזר כמעט מילה במילה על דברי האם האמיתית: "תְּנוּ לָהּ אֶת הַיָּלוּד הַחַי וְהָמֵת לֹא תְמִיתֻהוּ" (). אלא שבדברי האם האמיתית מתייחס הכינוי "לָהּ" לאם האחרת, ואילו בדברי שלמה הוא מתייחס לאם האמיתית - זאת לדעת רובם המכריע של הפרשנים. כך למשל שטרנברג, המציין זאת כמהלך רטורי מבריק, המוכיח ששלמה תכנן מראש את מבחן החרב ולא הופתע מתגובת האם האמיתית: לו נתפס בלתי מוכן לא היה מגיב בצורה כה מוצלחת. עם זאת, מקצת החוקרים מצביעים על כך שהוראת המלך מופיעה מיד לאחר דברי האם הרמאית: "וְזֹאת אֹמֶרֶת: גַּם לִי גַם לָךְ לֹא יִהְיֶה - גְּזֹרוּ! ויען המלך ויאמר..." (); לפיכך, הכינוי "לה" בדבריו אמור לכאורה להתייחס אליה. קריאה זו נדחית בדרך כלל כבלתי מתקבלת על הדעת, אך יש מי שמוטרדים מהעובדה שהיא העולה מן הכתובים כסדרם. הם מתמודדים עם קושי זה באופנים שונים.
יש הסבורים שהעובדה שהמלך ציטט את דברי האם האמיתית רומזת שכיוון אליה בגזר דינו.
אחרים מתקנים את הכתוב כדלקמן: "וַיַּעַן הַמֶּלֶךְ וַיֹּאמֶר: הָאוֹמֶרֶת 'תְּנוּ לָהּ אֶת הַיָּלוּד הַחַי וְהָמֵת לֹא תְמִיתֻהוּ' - הִיא אִמּוֹ"; וגורסים שהמילה "האומרת" התוכפת ל"ויאמר" נשמטה מחמת .
גרסת תרגום השבעים פותרת בעיה זו על ידי שינוי הפסוק והוספת הבהרה: "ויען המלך ויאמר: תנו לה את הילוד, לאומרת: תנוהו לה והמת אל תמיתוהו, היא אמו".
מעטים התייחסו ברצינות לאפשרות ששלמה ציווה למסור את התינוק לידי האם הלא נכונה. גלעד ששון סבור כי זוהי העמדה המשתקפת במדרש הארץ ישראלי, הקובע כי רוח הקודש התערבה בסיום המשפט - שלמה ציווה לתת את התינוק לאם הרמאית שקראה "גזורו!", אך רוח הקודש מנעה זאת ברגע האחרון והורתה על האם האמיתית: "היא אמו!". עמדה זו מכילה ביקורת על כושר הניתוח של שלמה בתחילת דרכו.
זרמים בפרשנות.
גישות פמיניסטיות.
סיפור משפט שלמה משך את תשומת לבן של חוקרות פמיניסטיות. המחקר הביקורתי עוסק בעיקר בחשיפת תפיסת העולם ויחסי הכוח הפטריארכליים העומדים בתשתית הסיפור, ובהצעת קריאות חתרניות המדגישות את נקודת מבטן של דמויות הנשים ולרוב מותחות ביקורת על שלמה. חלק מהחוקרות מתמקדות בעיון ספרותי בסיפור, וחלקן קוראות אותו בהקשר של הביקורת המשפטית הפמיניסטית.
אסתר פוקס מראה כיצד עיצוב דמויותיהן של האימהות בסיפור משרת את האידאולוגיה הפטריארכלית. בחברה הפטריארכלית מוסד האימהוּת משועבד למערך יחסי הכוחות שבו הגבר הוא השליט והאישה טפלה אליו: אם שמגדלת את ילדיה מחוץ למסגרת הנישואין סופה להיות מוגדרת כזונה, וילדיה יגדלו כממזרים בשולי החברה. הסיפור מכוון, בין היתר, לבסס את מוסד האימהות הפטריארכלי ולהראות כי מצב של לידה מחוץ לנישואין הוא מצב מסוכן שאף עלול להעמיד בסכנה את חיי הילד. בהתאם לאידאולוגיה הפטריארכלית, היחיד שמסוגל לפתור את התסבוכת ולהשליט סדר בעולמן המסוכסך של שתי הנשים הוא הגבר - במקרה זה שלמה המלך, שמשמש תחליף לבעל.
פיליס בירד בוחנת את תפיסת דמות הזונה הסטראוטיפית העומדת בתשתית הסיפור, ואת האופן שבו היא מתבטאת בעיצוב הסיפור. על כך ראו לעיל. לדעת בירד אין בסיפור יסוד חתרני: אמנם מוצגת בו זונה כגיבורה חיובית, אך זהו מקרה פרטי, ואין בו כדי להשליך על מעמד הזונות בכלל. אלה נותרות יסוד דחוי בשולי החברה המקראית.
קלודיה קאמפ מנתחת את דמויות הנשים כזונות בראי התפיסה הפטריארכלית. הנשים מאנישות את החוכמה והסכלות, מוטיב הלקוח מספרות החוכמה (השוו ל). האם האמיתית היא החוכמה, המייצגת את הסדר החברתי הקיים, ואילו האם השקרנית היא "אשת כסילות" או האישה הזרה, המייצגת את פריעת הסדרים. שלמה בחוכמתו חושף את היסוד האמהי הסטראוטיפי המקושר אל ייצוב הסדר החברתי, ומסתתר מתחת לסטראוטיפ הזונה, האישה הזרה, שהוא עצם מהותה של האם השקרנית (והשוו לעמדתה של בירד, לעיל). קאמפ מעירה שהזונה מאיימת על מרקם החברה הפטריארכלית מצד אחד, מכיוון שאף גבר - אב או בעל - איננו שולט במיניותה; ומצד שני, הגבלת מיניותה של האישה מטילה מגבלה גם על הגברים, ורק הזונה מאפשרת להם ליהנות מפורקן מיני שהאישה איננה זכאית לו, ובכך היא הכרחית לקיום הסדר החברתי. על כן היא מגונה, אך נסבלת.