Meist legen die vorhandenen Symptome wie die rhythmischen Fieberschübe den Verdacht auf Malaria nahe. Wichtig ist auch immer, den Arzt über zurückliegende Reisen in Malaria-Risikogebiete zu informieren. Da vor allem die Malaria tropica schnell lebensbedrohlich werden kann, ist eine schnelle Diagnose wichtig. Denn hier reicht Fieber allein als Symptom nicht für eine sichere Diagnose aus, da es nicht rhythmisch auftritt. Unter dem Mikroskop kann der Malaria-Erreger häufig im Blut nachgewiesen werden. Fällt diese Untersuchung negativ aus, wiederholt der Arzt sie mehrmals, wenn die Symptome bestehen bleiben. Mit dem Malaria-Schnelltest lassen sich Plasmodien-spezifische Eiweiße im Blut nachweisen. In der Regel wird er nur eingesetzt, wenn die verlässlichere Blutuntersuchung nicht zeitnah durchgeführt werden kann. Ein Nachteil ist, dass sich mit dem Schnelltest nicht der Malaria-Erreger bestimmen lässt. Sollte eine Mischinfektion, eine Infektion mit verschiedenen Erregern gleichzeitig vorliegen, dann bietet eine DNA-Untersuchung die Möglichkeit, die beteiligten Plasmodien-Arten zu identifizieren. Diese Untersuchung dauert jedoch sehr lange (mehrere Stunden), ist kostspielig und wird daher nur in speziellen Fällen angewendet. Neben den Laboruntersuchungen kann der Arzt über die körperliche Untersuchung feststellen, wie schwer die Infektion ist. Dabei liefern die Körpertemperatur, der Puls, die Atemfrequenz und der Blutdruck wichtige Hinweise. Liegt ein schlechter Allgemeinzustand oder eine komplizierte Malaria vor, die intensivmedizinisch behandelt werden muss, werden zusätzliche Blutwerte bestimmt, der Brustkorb geröntgt und Blutkulturen angelegt. Dabei lässt sich feststellen, ob zusätzlich zur Malaria noch eine bakterielle Infektion vorliegt.